鋸齒軋花過(guò)程的計(jì)算模擬.pdf

1、隨著棉花體制改革的深化和棉紡織工業(yè)的快速發(fā)展，巨大的市場(chǎng)潛力帶動(dòng)了我國(guó)棉花加工產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，同時(shí)市場(chǎng)對(duì)原棉品質(zhì)提出了更高的要求，迫切要求棉花加工企業(yè)更加注重籽棉軋花質(zhì)量。但目前國(guó)內(nèi)的棉花加工企業(yè)大多釆用粗放式的加工方法，造成了巨大的資源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失，因此，結(jié)合計(jì)算機(jī)模擬分析軋花過(guò)程，改變傳統(tǒng)加工方式是必然選擇。本文以鋸齒軋花過(guò)程為研究對(duì)象，通過(guò)有限元與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)軋花速度、棉卷密度等參數(shù)與原棉各品質(zhì)之間的關(guān)系進(jìn)行分析，初步實(shí)現(xiàn)軋花過(guò)程的

2、有限元分析且選擇最合適的參數(shù)建立預(yù)測(cè)模型，對(duì)軋花速度進(jìn)行合理取值，從而提高軋花質(zhì)量。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)提出三參數(shù)模型與Burgers模型對(duì)棉纖維粘彈性性能進(jìn)行描述，構(gòu)建粘彈性模型的微分型本構(gòu)方程，通過(guò)蠕變與應(yīng)力松弛試驗(yàn)以及后期數(shù)據(jù)處理，選定Burgers模型對(duì)棉纖維力學(xué)性能進(jìn)行描述，為實(shí)現(xiàn)軋花過(guò)程的有限元分析奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，研究了回潮率對(duì)棉纖維力學(xué)性能的影響，選擇正常狀態(tài)下的棉纖維和完全浸濕狀態(tài)下的

3、棉纖維進(jìn)行蠕變和應(yīng)力松弛的試驗(yàn)對(duì)比分析。
　　(2)在ANSYS中建立鋸片與棉卷相互作用的有限元模型，結(jié)合Burgers模型參數(shù)，將棉卷的粘彈性在ANSYS中以Prony級(jí)數(shù)表示出，初步實(shí)現(xiàn)了軋花過(guò)程的有限元分析，為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立奠定了基礎(chǔ)；并通過(guò)理論計(jì)算和有限元分析，針對(duì)乳花速度、棉卷密度、鋸齒壓力角等因素對(duì)軋花生產(chǎn)的影響進(jìn)行分析。
　　(3)通過(guò)建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)原棉品質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，為了使軋花生產(chǎn)得到的原棉品質(zhì)更優(yōu)，提

4、出對(duì)軋花速度進(jìn)行反向預(yù)測(cè)并選擇合理的值，在原有模型無(wú)法滿足要求的情況下，提出結(jié)合有限元分析中鋸片上支反力的新模型，期望達(dá)到對(duì)軋花質(zhì)量提高的目的。
　　(4)對(duì)軋花過(guò)程有限元分析的支反力進(jìn)行提取，利用結(jié)合支反力的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)軋花速度進(jìn)行預(yù)測(cè)，并對(duì)兩種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較；測(cè)試數(shù)據(jù)驗(yàn)證了所提出模型的正確性，且GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)效果更優(yōu)，為軋花速度值的選取提供了有力支持。
　　本文旨在通過(guò)研