農(nóng)機(jī)優(yōu)化設(shè)計論文
時間:2022-05-11 09:38:36
導(dǎo)語:農(nóng)機(jī)優(yōu)化設(shè)計論文一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
1Pro/E軟件
Pro/Engineer操作軟件是集CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。Pro/E提出了參數(shù)化概念,并且通過對單一數(shù)據(jù)庫進(jìn)行應(yīng)用,從而完成對各種相關(guān)問題的合理處理。此外,通過對模塊化方式的應(yīng)用,用戶依據(jù)自身的需求完成相應(yīng)選擇,并不需要對所有模塊都進(jìn)行安裝[1]。通過對Pro/E軟件的合理應(yīng)用,可以將設(shè)計合理的集合到一起,采取并行設(shè)計,確保合計的合理性。Pro/E對模塊方式進(jìn)行合理應(yīng)用,可以完成零件制作、裝配設(shè)計、加工處理等,保證用戶可以依據(jù)自己的需求完成相應(yīng)的選用,實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計的合理優(yōu)化。
2Pro/E軟件在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計的具體應(yīng)用
2.1構(gòu)建幾何模型。與其它大型。分析軟件相比,Pro/E軟件具有豐富的建模功能,下面在具體分析過程中,采用旋轉(zhuǎn)建模方對齒輪軸進(jìn)行建立,齒輪軸過渡段的半徑大小為8.8mm。2.1.1模型材料屬性模型材料的屬性如表1所示。2.1.2約束及載荷。在本次分析實例過程中,扭矩加載可以通過下列兩者途徑實現(xiàn):1)現(xiàn)在運(yùn)動學(xué)模塊完成相應(yīng)的分析工作,明確受力情況,然后將受力情況傳遞到結(jié)構(gòu)分析模塊中。2)在分析結(jié)構(gòu)模塊期間,近似加載扭矩[2]??紤]到各項因素的影響,本次分析選用后一種加載方法。沿著軸向構(gòu)建圓柱坐標(biāo)體系,處理加載圓柱面的殼,厚度可以隨意取值,為了方便分析,本次實例取值為1.0mm,構(gòu)建扭矩加載點(diǎn)加載扭矩。驅(qū)動力矩位于加載軸中部,扭矩為8600N•mm,阻力扭矩位于軸兩端,分別為4300N•mm。2.2分析模型。完成約束及受力的設(shè)置后,通過對Pro/E軟件的應(yīng)用,構(gòu)建靜態(tài)模型,完成相應(yīng)的分析工作。通過分析結(jié)果可以確定,最大應(yīng)力為16.9N/mm2,設(shè)計應(yīng)用的45號鋼最大屈服應(yīng)力為354N/mm2,由此可見,最大屈服應(yīng)力遠(yuǎn)超過最大應(yīng)力,因此尺寸的選擇相對來說比較保守、2.3建立設(shè)計參數(shù)。模型監(jiān)理過程中,需要定義的參數(shù)有很多。如果在具體設(shè)計過程中,各項參數(shù)內(nèi)容發(fā)生了改變,勢必會對模型的實際性能造成一定程度影響,如果各項參數(shù)都被應(yīng)用到優(yōu)化設(shè)計中,在具體優(yōu)化過程中,涉及到的參數(shù)量十分龐大,這也就增加了優(yōu)化設(shè)計的難度[3]。在具體問題分析過程中,考慮到不同的合計參數(shù)對于模型造成的影響會有所不同,因此可以對靈敏度分析進(jìn)行應(yīng)用,優(yōu)先選擇對設(shè)計模型影響最大的參數(shù),這樣一方面可以達(dá)到優(yōu)化目的,另一方面也可以減少工作量。本次分析實例,可變尺寸參數(shù)少,因此將過渡段尺寸參數(shù)設(shè)計作為優(yōu)選設(shè)計變量,原始尺寸為8.8mm。2.4優(yōu)化設(shè)計。進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計研究目的是在確保模型的各項功能能夠滿足要求的基礎(chǔ)下,縮小體系、減輕重量、降低成本[4]。進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計過程中,也要對目標(biāo)函數(shù)、約束條件、設(shè)計參數(shù)等各項內(nèi)容進(jìn)行定義。本次實例目標(biāo)函數(shù)在滿足受力等各項要求下質(zhì)量最輕;設(shè)計參數(shù)過渡段半徑;最大應(yīng)力小于材料許應(yīng)力。45號鋼的最大屈服應(yīng)力354N/mm2,安全系數(shù)定為3,設(shè)置軸最大應(yīng)力不超過114N/mm2。依據(jù)上述目標(biāo)函數(shù)、設(shè)計參數(shù)、約束條件,運(yùn)行分析的最優(yōu)結(jié)果如表1所示。明顯,具有不錯的經(jīng)濟(jì)效益。
3結(jié)束語
在機(jī)械設(shè)計優(yōu)化過程,對Pro/E軟件進(jìn)行合理應(yīng)用,能夠在滿足具體設(shè)計的基礎(chǔ)下,使農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計水平得到進(jìn)一步提高,并且可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計過程中出現(xiàn)的各種問題,為相關(guān)工作人員提供相應(yīng)的數(shù)據(jù),確保設(shè)計的合理性。
參考文獻(xiàn):
[1]李玉仙.?dāng)?shù)字化設(shè)計技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械,2017(2):91+93.
[2]佟童,趙宇,王麗娟,等.動態(tài)優(yōu)化方法在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)使用與維修,2014(12):70.
[3]汪永武.動態(tài)優(yōu)化方法在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用[J].長江大學(xué)學(xué)報(自科版),2013,10(5):79-82+10.
[4]任娟,崔軍,張敏.基于Pro/E的優(yōu)化設(shè)計在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用[J].中國農(nóng)機(jī)化,2008(3):84-85.
作者:汪嘉瑜 單位:邵陽學(xué)院