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基于灵敏度分析的病死猪搬运车转盘结构多目标优化设计

2017-08-07张铁民李文涛

华南农业大学学报 2017年5期
关键词:有限元优化结构

张铁民,李文涛,梁 莉

(华南农业大学 工程学院/国家生猪种业工程技术研究中心,广东 广州 510642)

基于灵敏度分析的病死猪搬运车转盘结构多目标优化设计

张铁民,李文涛,梁 莉

(华南农业大学 工程学院/国家生猪种业工程技术研究中心,广东 广州 510642)

【目的】改善病死猪搬运车的工作性能,降低成本,对其转盘结构进行多目标优化设计。【方法】采用Creo Simulate三维设计软件,对病死猪搬运车的转盘结构进行了静力学有限元分析以及灵敏度分析,建立多目标优化设计模型。采用模糊物元分析法和加权平均法对设计方案进行优选。【结果】建立了优化设计数学模型,得到了6组非劣解;通过评估优选,获得了病死猪搬运车转盘结构的最优化设计方案。优化设计前后的参数对比分析结果表明,优化后的病死猪搬运车转盘质量为20.90 kg,比原始方案(25.94 kg)减小了19.43%;最大等效应力为1.44 MPa,比原始方案(1.50 MPa)减少了4.00%。【结论】基于灵敏度分析的病死猪搬运车转盘结构多目标优化设计是可行的,可以为转盘结构的改进提供理论指导。

搬运车;转盘;灵敏度;优化;物元分析;加权平均法

病死猪无害化处理是畜禽养殖清洁生产关键环节之一[1-2],针对病死猪搬运车的研究具有重要意义[3]。病死猪搬运车的结构组成比较复杂,转盘作为其一个关键结构,在搬运工作时承受着较大的载荷,在保证整机工作性能和可靠性方面具有非常重要的作用,是病死猪搬运车设计的关键环节。病死猪搬运车转盘结构的设计一般是根据经验和有关的参考文献,反复修改结构形状和尺寸,从一系列结构尺寸的可变范围内选取有利于搬运车静、动态性能的一组参数,这种做法的缺点是难以保证所获取的参数组合是最优方案[4]。……

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