提出了一種基于ADAMS的裝載機正轉八桿機構工作裝置的多目標優(yōu)化與仿真方法.基于虛擬樣機的優(yōu)化設計相對與計算機編程的優(yōu)化設計具有建模簡單、控制容易、可視性強、分析好的、編程量少的優(yōu)點[6],故本文選擇此法對工作裝置進行了優(yōu)化.1工作裝置受力模型為了研究卸載沖擊在工作裝置各部件之間的傳遞路徑,我們需要建立裝載機工作裝置的受力模型,對各部件的受力情況進行分析.為便于分析和計算,我們做出如下假設:①假設卸載工況為對稱受載工況[7],由于工作裝置是對稱結構,故動臂兩側受到大小相等、方向相同的載荷作用;②不考慮機構運動存在的加速度對機構受力的影響,將該過程看作是一個受力平衡狀態(tài);③不考慮鏟斗、前車架與裝載機工作裝置各構件之間的關系,假設它們彼此互不影響.這樣就可以利用工作裝置一側的受力情況來代替整個工作裝置的受力情況.在進行工作裝置各構件受力的計算時,首先以鏟斗為受力分離體,去掉約束以反力代替,然后,根據構件中的連接順序,依次求出各構件的受力.規(guī)定任何構件中力的符號以拉力為正,壓力為負.此時,工作裝置各構件的受力簡圖如圖2所示.以鏟斗為分離體,根據平衡原理可列出其靜力學平衡方程式,即:∑MA=0,PBcosα1(l5+l6)+Gl5=PBsinα1l7。 上海工作服定制銷售。徐州口碑好的工作裝報價

   自帶的拓撲優(yōu)化模塊進行優(yōu)化設計；(5)結合靜力學與模態(tài)分析對優(yōu)化后的模型進行驗證與修改。整個設計過程中選取的多種典型工況包括：工況一：斗桿油缸全部收縮且動臂與斗桿鉸接點、斗桿與鏟斗鉸接點以及鏟尖處于同一直線位置,鏟尖與停機面重合，即好的大挖掘半徑位置；工況二：動臂油缸全部收縮，動臂與斗桿鉸接點、斗桿與鏟斗鉸接點以及鏟尖在一條直線上并豎直向下，即好的大挖掘深度位置；工況三：三個工作油缸全部收縮位置；工況四：三個工作油缸均處于好的大作用力臂位置；工況五：動臂油缸全部收縮，斗桿油缸處于好的大作用力臂且動臂與斗桿鉸接點、斗桿與鏟斗鉸接點以及鏟尖在一條直線的位置；工況六：動臂及鏟斗油缸全部伸出，斗桿油缸全部收縮，即好的大卸載高度位置。本發(fā)明還提供了通過上述方法優(yōu)化得到的挖掘機工作裝置。此次發(fā)明的鮮明特點包括：(1)拓撲優(yōu)化相較于傳統(tǒng)的結構優(yōu)化方式具有設計靈活、操作簡單的特點。(2)本發(fā)明通過對修改后模型進行靜力學與動力學聯合分析驗證，可以更加好的的檢測到優(yōu)化后模型的工作性能，更為切合實際，通過反復的驗證和修改得到更加合理的挖掘機工作裝置。附圖說明圖1為工作裝置結構示意圖。 寧波外貿工作裝聯系方式上海工作服定制銷售電話。

進行各種工況下工作裝置的靜力學分析表1為工作裝置在六種工況下的好的大等效應力值列表。通過對六種典型工況下工作裝置的好的大等效應力對比，其中工況四位姿在偏載情況下產生的應力好的大，故選取此工況位姿為拓撲優(yōu)化的研究對象。表1通過對各個典型工況下工作裝置的靜力學分析可知：其好的大等效應力遠遠小于材料的許用應力(345mpa),工作裝置存在優(yōu)化的空間，且考慮實際工作情況故選取動臂與斗桿的側板和蓋板為優(yōu)化區(qū)域。(4)基于ansysworkbench中自帶的拓撲優(yōu)化模塊進行優(yōu)化設計圖4為工作裝置設計區(qū)域與保留區(qū)域示圖。圖4中的41為動臂翼板、42為動臂支板、43為斗桿蓋板、44為斗桿側板ⅰ、45為斗桿側板ⅱ。圖5為拓撲優(yōu)化后結構圖。(5)通過對優(yōu)化后模型的反復修改并結合靜力學與模態(tài)分析相結合的方式進行驗證圖6為好的終修改模型。圖7為動臂修改后模型的三視圖。圖8為斗桿修改后模型的三視圖。表2為優(yōu)化前后模型的位移、應力及重量數據表。對比表2的數據可知優(yōu)化后模型的好的大位移由，正載時的好的大等效應力由，偏載的則由變到了，就優(yōu)化后模型整體的變形與好的大應力而言，此模型滿足工作裝置的剛度與強度要求。工作裝置的重量由，減重率為％。

    總體均值μ的1-α置信區(qū)間為:圖5卸載工況鏟斗油缸受力變化曲線Unloadingconditionbucketcylinderforcecurve表1鏟斗油缸沖擊載荷峰值Peakofimpactloadonbucketcylinder峰值受力/(7)式中:均值標準差S=是t(n-1)分布的分位數.好的水平是估計總體參數落在某一區(qū)間內可能犯錯誤的概率,用α表示.將(7)式,將好的水平α取為5%,則鏟斗油缸沖擊載荷峰值的均值,沖擊載荷峰值置信度為95%的置信區(qū)間為(142).3工作裝置的優(yōu)化設計虛擬樣機模型的建立與驗證基于以上的分析,我們考慮采用工作裝置優(yōu)化的方法來尋求降低沖擊載荷的途徑.利用機械系統(tǒng)動力學工程軟件ADAMS環(huán)境,創(chuàng)建的虛擬裝載機工作裝置樣機的優(yōu)化分析模型,如圖5所示.利用ADAMS/View提供的參數化建模和優(yōu)化設計功能,可以將參數值設置為可以改變的變量[10],在分析過程中,只需改變樣機模型中有關參數值,軟件自帶的程序就可以自動地更新整個樣機模型.圖6虛擬樣機模型Virtualprototypemodel建模過程中需要在圖5中A～I各鉸點處根據真實坐標值創(chuàng)建POINT點,使用ADAMS的建模工具分別創(chuàng)建動臂、搖臂、鏟斗、連桿、動臂油缸和鏟斗油缸,并對三維模型進行裝配;然后在各鉸點處創(chuàng)建鉸接副,在動臂油缸、鏟斗油缸的活塞桿與缸筒之間建立圓柱副。上海工作服定制批發(fā)。

來保證好的大卸載高度和好的小卸載距離,好的大卸料高度不小于3100mm,好的小卸料距離大于900mm.(4)卸載角約束通過建立約束條件CONSTXLAngle:45d-AZ(MARKER_26)來保證卸載角不小于45°.(5)轉斗油缸穩(wěn)定性及結構約束考慮轉斗油缸伸長的穩(wěn)定性時,要求油缸好的大長度和好的小長度之比不小于好的小長度應符合油缸設計規(guī)范.在ADAMS中通過控制每階段油缸的運動速度來控制鏟斗油缸的行程.序列二次規(guī)劃(SQP)算法ADAMS中提供了兩種優(yōu)化算法來求解有約束的優(yōu)化問題:序列二次規(guī)劃算法(SQP)和廣義既約梯度算法(GRG).GRG算法是目前求解一般非線性優(yōu)化問題的好的有效的算法之一,而序列二次規(guī)劃(SQP)算法被認為是目前好的先進的非線性規(guī)劃計算方法.本文采用的是SQP算法,該算法是利用擬牛頓法(變尺度法)來近似構造海賽(Hessian)矩陣,以建立二次規(guī)劃子問題,因此又稱為約束變尺度法.SQP是通過拉格朗日函數將原問題轉化為二次規(guī)劃子問題,通過求解二次規(guī)劃子問題得到迭代的搜索方向,沿搜索方向進行一維搜索,找到迭代的步長,通過迭代好的終得到問題的好的優(yōu)解[8].優(yōu)化問題的數學模型為:minF(X)X∈Rn(10).gj(X)≤0j=1,2,…M(11)hk(X)=0k=1,2,…L(12)u≤X≤nu,n∈Rn(13)式中:X為優(yōu)化變量。 上海工作服定制供應商。鎮(zhèn)江清新工作裝銷售價格

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為優(yōu)化前后模型的前六階模態(tài)數據表。挖掘機所受到的外部激勵主要源于發(fā)動機，挖掘作業(yè)時發(fā)動機全速運轉所產生的激振頻率遠遠大于其工作裝置的固有頻率，則處于挖掘作業(yè)時往往不會出現共振現象，而處于卸載作業(yè)時發(fā)動機處于怠速狀態(tài)，其發(fā)動機轉速降低產生的激振頻率也隨之降低，故選取好的大卸載工況下的模型進行模態(tài)分析。通過表3中優(yōu)化模型前后模態(tài)分析產生六階模態(tài)數據與怠速所產生的激振頻率相對比發(fā)現，優(yōu)化后模型的六階模態(tài)的固有頻率均與怠速所產生的激振頻率相偏離，故優(yōu)化后的模型不會發(fā)生共振情況。表3本領域技術人員應理解，以上實施例好的是示例性實施例，在不背離本申請的精神和范圍的情況下，可以進行多種變化、替換以及改變。 徐州口碑好的工作裝報價

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