车刀 matlab,可转位车刀的结构

内容介绍

原文档由会员 违规屏蔽12 发布

摘 要

随着有限元技术的快速发展,结构优化在航空航天、建筑、汽车、工程机械等领域的结构设计方面应用越来越广泛。在刀具行业中,新型刀具材料不断涌现,刀具的结构也在不断发展,目前针对刀具的结构进行形状优化和拓扑优化还比较少。本文主要是深入研究形状优化、拓扑优化基础理论和关键技术,并成功将形状优化和拓扑优化技术应用于YT15硬质合金可转位车刀的设计。

深入研究了形状优化的数学模型、序列二次规划算法、灵敏度分析;深入研究了基于密度法的材料插值模型、准则法、数值不稳定现象和解决方法。通过对YT15硬质合金可转位车刀进行有限元分析,确定了形状优化和拓扑优化的约束边界条件。在形状优化中,确定了刀杆和刀片的形状变量,并输出了目标函数和设计变量的迭代曲线和优化结果,并做了灵敏度分析。在拓扑优化中,分别完成了车刀二维结构和三维结构的拓扑优化,输出了迭代曲线,并对优化结果进行重构和仿真验证。

论文主要完成了以下几个方面的研究:

(1)阐述了形状优化数学模型中的三要素,深入研究形状优化模型的序列二次规划算法,并完成了形状优化的灵敏度分析。

(2)深入研究SIMP模型和OC准则法,推导了最大刚度优化的迭代过程以及各参数对优化结果的影响,探讨了拓扑优化存在的数值不稳定现象和解决方法。

(3)对YT15硬质合金可转位车刀有限元分析,根据刀片和刀杆的应力、位移云图确定优化约束条件,完成了形状优化设计,并输出了目标函数和设计变量的迭代曲线和优化结果,通过灵敏度分析,找出了进一步优化的形状变量。

(4)用两种不同的方法完成了二维结构的拓扑优化,并对比发现结果的一致性。其次,完成了三维结构的拓扑优化,输出了目标函数和设计变量的迭代曲线,并对模型进行重构和验证。

(5)以SIMP材料插值模型和OC算法为理论基础,Matlab计算工具和C#语言开发了可转位车刀结构优化设计平台,完成了可转位车刀二维结构、三维结构的优化。

关键词:可转位车刀;形状优化;灵敏度分析;拓扑优化;材料插值;准则法;

Abstract

With the development of FEM technology, structure optimization has been applied in the aviation, building, automobile, engineering machinery and other industries more and more widely. The shape and topological optimization research based on 2 and 3 dimensional structure has been difficult and hot. This paper is mainly aimed at the shape and topological optimization of continuous body, study the fundamental theories and key technologies in-depth, and successfully applied to shape and topology optimization design on YT15 indexable turning tool.

According to the basic theory of shape optimization, described three key elements of mathematical model ,study the sequential quadratic programming algorithm in depth that solving the model from many optimization algorithm, and complete the key technology shape of optimization--sensitivity analysis.

In this paper, complete the following aspects:

(1)Described three key elements of mathematical model ,study the sequential quadratic programming algorithm in depth, and complete sensitivity analysis.

(2)Study SIMP materials interpolation model and OC criteria method in-depth,deduce the iteration process optimization of the biggest stiffness, discuss parameters on the effect of the optimization, discussed the topology optimization of the existing numerical unstable phenomenon and solutions.

(3)Finite-element analysis on YT15 hard alloy indexable turning tool , acquire optimizing constraints according to stress, displacement distribution contour of blade and toolbar and Engineering Requirement, completed the shape optimization design of indexable turning tool, output the iteration curve of target function and design variable , and complicated sensitivity analysis ,find out shape variables can be further optimized.

(4)Completed 2 dimension structure topological optimization with 2 different methods, find the consistency of the optimization results. In addition, completed the lathe tool 3 dimensional structure topological optimization, output the iteration curve of objective function and shape variables, and reconstruct the model and confirmed the result.

(5)With the basic theory of SIMP and OC Criteria Method,develop indexable turning tool design platform with the function of optimization. Completed the lathe tool 2 and 3 dimensional structure optimization.

Keywords: Indexable Turning Tool, Shape Optimization,Sensitivity Analysis , Topological Optimization, Criteria Method

目 录

摘 要I

ABSTRACTIII

第1章 绪论1

1.1 课题研究的背景及意义1

1.2 结构优化设计的概述2

1.3 国内外研究现状3

1.3.1 刀具设计研究现状3

1.3.2 形状优化的国内外研究现状5

1.3.3 拓扑优化国外研究现状5

1.4 论文主要研究内容和组织结构6

1.4.1 主要的研究内容6

1.4.2 全文的组织结构7

1.5 本章小结9

第2章 形状优化的模型和求解10

2.1 引言10

2.2 形状优化设计的数学模型10

2.3 形状优化的求解算法12

2.3.1 形状优化算法12

2.3.2 序列二次规划法(SQP)13

2.4 形状优化的灵敏度分析15

2.5 本章小结17

第3章 连续体结构拓扑优化的模型和求解18

3.1 引言18

3.2 密度法的SIMP材料插值模型18

3.2.1 SIMP材料插值方法的拓扑优化模型19

3.2.2 多载荷工况下结构拓扑优化模型22

3.2.3 基于制造工艺约束的拓扑优化模型24

3.3 连续体拓扑优化SIMP模型的求解算法24

3.3.1 ..

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/378484.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

DtCms.Model.Advertising.cs

using System; namespace DtCms.Model {/// <summary>/// 广告位实体类Advertising/// </summary>[Serializable]public class Advertising{public Advertising(){ }#region Modelprivate int _id;private string _title;private int _adtype;private string _adre…

分析染色温度对染色热力学性能和染色动力学性能的影响?实际生产时,染色温度选择应考虑哪些因素?举例说明?并阐明实现低温染色的原理。

分析染色温度对染色热力学性能和染色动力学性能的影响?实际生产时,染色温度选择应考虑哪些因素?举例说明?并阐明实现低温染色的原理。 答:染料的结构包括物理结构和化学结构,温度高低会影响染料结构,影响染料在染浴中的状态,染料的溶解、聚集、电离等性能,从而影响染…

c++stl和std_std :: replace()函数以及C ++ STL中的示例

cstl和stdC STL std :: replace()函数 (C STL std::replace() function) replace() function is a library function of algorithm header, it is used to replace an old value with a new value in the given range of a container, it accepts iterators pointing to the s…

《Two Dozen Short Lessons in Haskell》(二十)分数

《Two Dozen Short Lessons in Haskell》&#xff08;Copyright © 1995, 1996, 1997 by Rex Page&#xff0c;有人翻译为Haskell二十四学时教程&#xff0c;该书如果不用于赢利&#xff0c;可以任意发布&#xff0c;但需要保留他们的copyright&#xff09;这本书是学习 Ha…

oracle 查询不能重复,oracle – 如何防止在选择查询中选择重复行?

我被赋予了从Oracle数据库中选择关键数据的任务,但我注意到我的select正在返回重复的行.我不需要它们用于我的报告但我不希望它们删除它们.有人可以帮助只获取我需要的数据.我尝试了以下代码,但这没有用.SELECT distinct bbp.SUBCAR "Treadwell",bbp.BATCH_ID "…

数字图像课程工程大作业分析

试题分析&#xff1a; 在连续的视频中对火焰及水柱的轨迹检测&#xff0c;效果如图。 ** 提示&#xff1a; 1、火焰可利用亮度和颜色 2、水柱的轨迹需要先用背景差分获得水柱的连通域&#xff0c;然后利用连通域上的像素点进行曲线的拟合&#xff0c;水枪的位置视为已知&#…

设计电子商务网站的10个技巧(转自ITEye)

导读&#xff1a;随着先进科学技术的应用&#xff0c;人们无需外出逛几个小时来“猎”东西&#xff0c;直接坐在家里就可以购买所需商品&#xff0c;支付服务费用。你只需一台电脑就能搞定。人们习惯了周到的服务和漂亮的橱窗&#xff0c;对网店的选择也不例外。因此&#xff0…

分析酸对酸性染料染羊毛染色性能的影响?举例说明酸性染料染羊毛时,如何选择合适的染浴pH值?并说明原因。

分析酸对酸性染料染羊毛染色性能的影响?举例说明酸性染料染羊毛时,如何选择合适的染浴pH值?并说明原因。 标准答案: 羊毛属于蛋白质纤维,属于两性纤维,酸影响羊毛的解离程度,带电性及带电量,影响热力学性能。等电点以下,羊毛带正电荷,与阴离子酸性染料之间存在静电引…

ORACLE连接数据库(备忘)

常用命令&#xff1a; conn sys/密码 as sysdba 连接数据库转载于:https://www.cnblogs.com/jiangu66/archive/2013/05/01/3053787.html

stl swap函数_vector :: swap()函数以及C ++ STL中的示例

stl swap函数C vector :: swap()函数 (C vector::swap() function) vector::swap() is a library function of "vector" header, it is used to swap the content of the vectors, it is called with a vector and accepts another vector as an argument and swaps…

C++语法:vector的使用

【1】vector的创建与元素插入【2】vector元素的访问【3】vector的基本使用技巧【4】vector的几个重要操作【1】vector的创建与元素插入 std::vector<cv::Point> points; //vector容器中保存的类型是Point for (int i 0;i < 10;i) {float x rng.uniform(0, img.cols…

一、经含氟防水剂整理的织物主要存在的不足?

经含氟防水剂整理的织物主要存在的不足? 收集资料阶段 含氟防水剂有哪些优缺点 一、含氟防水剂的优点 1、防水效果好,等级高。而无氟防水剂效果相对来说要差一些; 2、兼具防油的功能。无氟防水剂是不具备防油功能的; 3、稳定性好、与其他助剂的配伍好,工艺适应性强;有机…

Apache Web Login Authentication

Apache Web Login Authentication: Adding password protection to a web site using Apache web server authentication. AuthLDAPURL ldap://ldap.your-domain.com:389/ostooges?uid?subAuthLDAPBindDN "cnStoogeAdmin,ostooges"AuthLDAPBindPassword secret1Aut…

oracle中的with的用法,oracle中with子句的用法(转)

语法&#xff1a;WITH query_name AS (subquery)[, query_name AS (subquery) ]...使用在主select关键字前&#xff0c;oracle将其当做一个内联视图或者临时表使用。例子&#xff1a;1.最简单的使用方法&#xff1a;如查询部门名称包含“A”的所有员工信息--with clausewith a …

模拟一个排队系统

现在有一个数据源&#xff0c;有两种状态&#xff08;ON OFF&#xff09;&#xff0c;ON的持续时间服从均值为T_on的指数分布&#xff0c;OFF的持续时间服从均值为T_off的指数分布&#xff0c;源只在ON的时候产生数据包&#xff0c;服从均值为λ的指数分布 模拟一个排队系统 每…

stl中copy()函数_std :: copy_if()函数以及C ++ STL中的示例

stl中copy()函数C STL std :: copy_if()函数 (C STL std::copy_if() function) copy_if() function is a library function of algorithm header, it is used to copy the elements of a container, it copies the certain elements (which satisfy the given condition) of a…

C++语法:求vector中的最大值及其位置

代码&#xff1a; #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> using namespace std;int main(){vector<int> a { 2,4,6,7,1,0,8,9,6,3,2 };auto maxPosition max_element(a.begin(), a.end());cout << *maxPosition <&l…

二、织物具备超级防水效果的条件?

织物具备超级防水效果的条件? 收集资料阶段 莲花效应(Lotus Effect),指莲叶表面具有超疏水(superhydrophobicity)以及自洁(self-cleaning)的特性。 由于莲叶具有疏水、不吸水的表面,落在叶面上的雨水会因表面张力的作用形成水珠,换言之,水与叶面的接触角(contacta…

C#编码简单性之函数篇(如何编写简短的C#代码,随时更新)

作者&#xff1a;陈勇出处&#xff1a;blog.csdn.net/cheny_com这是编码简单性系列中的其中一篇&#xff0c;之前几篇包括代码篇和语义篇。因为要积累案例&#xff0c;会随时更新。之前提到&#xff1a;编码简单性的“心法”就是&#xff1a;只要屏幕上有任何两部分代码看上去相…

R学习笔记(1):R是什么

本文最新版已更新至http://thinkinside.tk/2013/05/03/r_notes_1_what.html 在学习量化投资的时候&#xff0c;我发现了R&#xff08;www.r-project.org&#xff09;。R到底是什么呢&#xff1f;在开始之前&#xff0c;先看看R的神奇之处。 1. R初窥 从CRAN&#xff08;The Co…