轎車(chē)雙軸撕碎機(jī)刀盤(pán)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著廢舊轎車(chē)數(shù)量的增加，處理廢舊轎車(chē)成為亟待解決的問(wèn)題。廢舊轎車(chē)的破碎主要使用撕碎機(jī)，而現(xiàn)有撕碎機(jī)大都存在笨重，撕碎效率低，能耗大以及容易出現(xiàn)疲勞損傷等問(wèn)題。刀盤(pán)作為撕碎機(jī)的關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)直接決定了撕碎機(jī)的撕碎效率、能耗和壽命，對(duì)刀盤(pán)進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)非常必要。
　　本論文以撕碎機(jī)刀盤(pán)為研究對(duì)象，研究大型復(fù)雜件的拓?fù)鋬?yōu)化方法，并進(jìn)行撕碎機(jī)刀盤(pán)輕量化設(shè)計(jì)。輕量化設(shè)計(jì)主要依靠拓?fù)鋬?yōu)化算法，目前常用的拓?fù)鋬?yōu)化算法有基于變密度理論的固體各向

2、同性微結(jié)構(gòu)材料懲罰模型法(Solid Isotropic Microstructur es with Penalization，SIMP)以及雙向漸進(jìn)法(Bi-Directional Evolutionary Structural Optimization，BESO)等。其中SIMP方法程序?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單，計(jì)算效率高，但是這種方法的拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果不能為之后的設(shè)計(jì)提供剛度最大的拓?fù)錁?gòu)型。BESO方法能夠得到剛度最大的拓?fù)錁?gòu)型，但是對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，這

3、種方法計(jì)算效率低，且拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果依賴(lài)于網(wǎng)格質(zhì)量。單獨(dú)使用這兩種算法均無(wú)法高效地獲得刀盤(pán)的拓?fù)錁?gòu)型。本論文利用SIMP算法找出體積百分?jǐn)?shù)與柔度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，得出體積百分?jǐn)?shù)的約束方程，并將其應(yīng)用于BESO優(yōu)化算法中，從而提高了優(yōu)化效率和優(yōu)化質(zhì)量。
　　本論文對(duì)轎車(chē)雙軸撕碎機(jī)進(jìn)行了機(jī)械設(shè)計(jì)，利用ABAQUS軟件對(duì)撕碎機(jī)撕碎過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，并利用仿真結(jié)果對(duì)刀盤(pán)加載，利用改善后拓?fù)鋬?yōu)化算法對(duì)撕碎機(jī)刀盤(pán)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，根據(jù)拓?fù)鋬?yōu)化重新設(shè)計(jì)出