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汽车四轴撕碎机刀盘拓扑的优化研究结论

编辑:潍坊志特环保科技有限公司时间:2021-06-29

  据相关资料得知,有研究利用Python程序改进BES0拓扑优化算法将四轴撕碎机刀盘进行优化设计,并且结合有限元分析以及实验验证了新结构的牢靠性,末后重新对撕碎机进行动态模拟比较前后有限元分析的结果∶

  (1)对汽车四轴式撕碎机的轴上部分进行动态模拟得出刀盘每部分所受较大应力,以及主轴在工作时的危险截面为轴中间部位。

  (2)给出了体积百分数约束方程,改良了BES0优化算法,对体积百分数进行约束的方程适用于大多数的拓扑优化方法,该约束方程可以根据实际加工情况改变参数从而增进拓扑优化的结果准确性。

  (3)利用改良后的优化算法将汽车四轴撕碎机刀盘进行了拓扑优化,根据拓扑优化重新设计出两种新的刀盘结构,结构1比原始结构减少了18%的体积,结构2比原始结构减少了23%,并将优化刀盘的过程编写为Python程序。

  (4)通过有限元分析得出结构1较大综合应力比原始结构小23%,形变量比原始结构小99%,结构2较大综合应力比原始结构大13%,应变比原始结构小64%。

  (5)通过3D-DIC实验得出带孔的结构1的应变越小,结构越稳定。

  (6)新刀盘结构下主轴的应力状态得到较大改进,较大综合应力为原来的9%左右。

  (7)四轴撕碎机应用螺旋状排布刀盘的破碎效率越好,破碎力高于刀盘直线排布时的力度。

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