基于响应面法的摊铺机压实系统参数优化
2012-06-05冯忠绪王晓云
振动与冲击 2012年15期
罗 丹, 冯忠绪,王晓云
(1.长安大学 道路施工技术与装备教育部重点实验室,西安 710064;2.西安建筑科技大学 机电学院,西安 710055)
沥青混凝土摊铺机的压实系统主要由振捣梁、熨平板、振动器等组成(如图1所示)。随着摊铺机的最大摊铺宽度越来越大,熨平板的长度也越来越长,目前熨平板的长度达到了16 m[1]。作业中压实系统仅由大臂支撑,因此熨平板自身的弹性变形不能忽略。此外设计时一般按照等比功率原理确定每段振捣梁以及振动器偏心轴的质量和尺寸参数,由于各段熨平板及振捣梁的长度与质量均不相同,这使得部分振捣梁、偏心轴质量较大,作业中产生过大激振力,造成沿熨平板长度方向激振力大小不相同。熨平板自身弹性变形和激振力引起的振动作用相耦合,造成作业过程中沿摊铺宽度方向熨平板上各点振幅不一致,将影响路面的横向密实度和平整度。为保证沿摊铺宽度方向上熨平板各点的振幅均匀性,应限制熨平板上振幅最大值与振幅最小值之差,以振幅差为优化目标对摊铺机压实系统的参数进行优化设计。

图1 摊铺机压实系统Fig.1 Compacting mechanism of paver
摊铺机的压实系统实际上是由柔性熨平板和多个刚性振捣梁组成的刚柔混合系统,其振动、振捣系统参数与熨平板上各点的振幅以及振幅差不能表示为显式的函数关系,优化目标函数无法实现。响应面法可在实验设计的基础上获取一组独立变量与系统响应之间的近似关系,以预测非试验点响应值[2-3]。……
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