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《浙江大学》 2012年
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分插机构数字化优化和虚拟验证

代丽  
【摘要】:分插机构是水稻插秧机的核心工作部件。目前国内外的分插机构研究工作很少利用计算机进行系统优化。国外主要是针对某个具体产品的研发,通过田间试验做模拟测试,通过耐久性试验来改进设计参数,所进行的研究不够系统、全面。国内企业主要是仿造国外的样机,创新性不够;国内高校主要基于作图法,通过田间试验修改参数,受到农机研究周期长的制约,很难得到最佳结果。 现代设计方法的核心是优化,是进行虚拟试验的基础。在本人从事本项目研究之前,课题组对分插机构参数优化的方法主要以人机交互优化方法为主,用户根据经验输入一组初始参数,并凭借用户的直觉,或者专家的经验来判断当前优化轨迹是否满足目标要求、结果是否可行,调整参数过程具有试凑性质,优化精度难以保证。 本论文是在本人主持的国家自然青年科学基金项目“椭圆齿轮行星系分插机构的数字化设计、分析及其实验研究”背景下,对插秧机分插机构的参数优化进行数字化设计技术研究的探索,研究成果具有一定的借鉴作用。 本文的研究结果如下: 1)基于现代设计优化方法,在数学建模的基础上,针对分插机构的优化特点,对分插机构的十二个运动学目标进行数字化设计与分析,对分插机构进行虚拟试验。 2)通过数字化设计结果和分插机构的工作原理,结合高速摄影、田间工作的结果要求,详细分析了十二个运动学要求,建立目标函数,提出满足运动学目标要求的判定方法。 3)开发了分插机构快速优化设计软件,具有优化参数、虚拟试验和虚拟测试功能。利用理论模型,通过软件分析各个参数与各目标之间的关系,按照从强到弱的顺序排出目标要求。将目标函数数字化后,在软件界面上显示出优化级别。软件还采用数据库技术存储优化结果。 4)应用综合模糊评价法对分插机构的参数优化结果进行评价。对软件平台得到的多组优化解,通过评价模型,求出所有可行解的满意度,评价出满意度最高的解,即为最优解。 本文的主要创新点如下: 1)提出了多目标、多参数的数字化“星级判定法”,目标函数计算结果在软件界面中以星级显示,并提示优化路径,优化过程快速、直观。 2)应用VISUAL STUDIO.NET和SQL SERVER软件开发工具,首次在插秧机分插机构参数优化软件中应用了动态加载数据库、持久层技术、MDI窗体等技术,利用第三方组件技术创建可视化软件平台,具有更好的人机交互环境。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S223.91

【引证文献】
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1 代丽;孙良;赵雄;赵匀;;基于运动学目标函数的插秧机分插机构参数优化[J];农业工程学报;2014年03期
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1 辛亮;斜置回转式水稻宽窄行钵苗移栽机构机理分析与性能研究[D];东北农业大学;2017年
2 赵雄;二阶非圆齿轮行星轮系钵苗移栽机取苗机构优化设计与试验研究[D];浙江理工大学;2014年
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1 浦兰娟;玉米钵育排种器设计平台的研究[D];黑龙江八一农垦大学;2016年
【参考文献】
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1 赵匀;赵雄;张玮炜;代丽;;水稻插秧机现代设计理论与方法[J];农业机械学报;2011年03期
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3 魏锋涛;宋俐;李言;;机械多目标灰色与模糊优化设计方法[J];计算机集成制造系统;2010年09期
4 马忠强;袁明勇;陈淑娣;;利用图解法优化装载机反转六连杆机构[J];工程机械;2010年06期
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6 张士军;刘战强;刘继刚;;用解析法计算高速切削单涂层刀具瞬态温度分布[J];机械工程学报;2010年01期
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9 俞高红;钱孟波;赵匀;武传宇;;偏心齿轮-非圆齿轮行星系分插机构运动机理分析[J];农业机械学报;2009年03期
10 范明天;刘更谦;赵全明;张勇;;自动化仪表ICAD系统对设计问题的求解策略[J];科技创新导报;2009年01期
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1 战翌婷;船舶数字化设计软件平台关键技术研究[D];大连理工大学;2008年
2 张会福;数字制造系统资源共享理论框架及关键技术研究[D];武汉理工大学;2007年
3 俞高红;圆柱齿椭圆齿行星系分插机构的动力学分析与优化[D];浙江大学;2006年
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1 方明辉;基于秧针静轨迹的非圆齿轮行星系分插机构设计及性能分析[D];浙江理工大学;2010年
【共引文献】
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1 张敏;张文毅;周长省;祁兵;纪要;;非匀速三插臂水稻高速插秧机参数分析与试验[J];农业机械学报;2015年12期
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3 周文琪;王金武;潘振伟;唐汉;王奇;多天宇;;液态施肥机分配机构空间凸轮设计与试验[J];农业机械学报;2015年11期
4 钱孟波;俞高红;俞益波;赵匀;;基于VB和ADAMS的水稻钵苗栽植机构参数优化及试验分析[J];江苏大学学报(自然科学版);2015年05期
5 杨潇;曹华军;陈永鹏;张成龙;周力;;高速干切滚齿工艺系统切削热全过程传递模型[J];机械工程学报;2015年19期
6 程鹏飞;胡光忠;徐高飞;郑银河;宋相吉;;新型便携式插秧机设计[J];中国农机化学报;2015年04期
7 崔志英;;水稻插秧机研究现状及发展趋势[J];农业工程;2015年04期
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10 俞高红;廖振飘;徐乐辉;赵朋;武传宇;;大株距行星轮系蔬菜钵苗栽植机构优化设计与试验[J];农业机械学报;2015年07期
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1 冯金龙;变形齿轮式液肥深施注射机构工作机理与试验研究[D];东北农业大学;2017年
2 王俊强;机床整机结构方案设计系统及其关键技术研究[D];天津大学;2017年
3 王宇;大型舰船舱室智能布局设计方法研究[D];哈尔滨工程大学;2016年
4 迟振华;船舶并行协同设计管理技术研究[D];大连海事大学;2016年
5 王英;面向高立苗率要求的栽植机构参数优化与试验研究[D];浙江理工大学;2014年
6 孙良;面向空间轨迹和姿态要求的宽窄行分插机构研究[D];浙江理工大学;2014年
7 郝万军;大型矿用挖掘机设计关键技术研究[D];吉林大学;2014年
8 郭占斌;水稻植质钵育高速栽植机改进设计与性能试验研究[D];黑龙江八一农垦大学;2014年
9 王西超;飞行控制系统数字化设计顶层建模与模型集成技术研究[D];南京航空航天大学;2013年
10 管官;主船体数字化设计与分段测量数据匹配方法研究[D];大连理工大学;2013年
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1 李芳;立式抽油机非圆齿轮换向机构建模与优化[D];郑州大学;2017年
2 戴威骏;非圆齿轮自动换向立式抽气机的设计与研究[D];中国矿业大学;2017年
3 陈向宇;抽油机用非圆行星轮系换向装置的设计与实验研究[D];兰州理工大学;2017年
4 杨洪观;水稻植质钵育栽植机取推秧机理及性能试验研究[D];黑龙江八一农垦大学;2016年
5 叶永松;基于多函数分传动比假设的旋转式分插机构求解[D];浙江理工大学;2016年
6 应孔月;基于秧针轨迹的非圆齿轮旋转式分插机构的优化[D];浙江理工大学;2015年
7 刘云飞;滚筒抽油机用非圆行星齿轮换向装置的研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
8 苏达子;高速水稻插秧机插植部关键机构的设计分析与研究[D];广西大学;2014年
9 张曲;步行式窄行距插秧机分插机构及相关部件的设计与试验[D];江西农业大学;2014年
10 李复辉;高速插秧机旋转前插式分插机构的研究[D];山东理工大学;2014年
【同被引文献】
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1 代丽;朱爱华;赵匀;;应用层次分析法计算分插机构优化目标的权重[J];农业工程学报;2013年02期
2 张国凤;胡群威;;基于满意度原理的旋转式分插机构多目标优化设计[J];农业工程学报;2012年09期
3 孙良;赵匀;俞高红;姚佳明;;基于D-H变换矩阵的宽窄行分插机构运动特性分析与设计[J];农业工程学报;2012年05期
4 俞高红;张玮炜;孙良;赵匀;;偏心齿轮-非圆齿轮行星轮系在后插旋转式分插机构中的应用[J];农业工程学报;2011年04期
5 赵匀;黄巨明;张国凤;赵雄;;变形椭圆齿轮分插机构运动分析与优化[J];农业机械学报;2011年04期
6 赵匀;赵雄;张玮炜;代丽;;水稻插秧机现代设计理论与方法[J];农业机械学报;2011年03期
7 张敏;周长省;吴崇友;张文毅;袁钊和;;椭圆齿轮行星系分插机构运动轨迹分析与仿真[J];农机化研究;2011年01期
8 李成华;杨宇;张晓冬;张国梁;;铲式播种机数字化设计实例检索策略研究[J];农业机械学报;2010年08期
9 曹宏鑫;杨余旺;金之庆;石春林;葛道阔;魏秀芳;;基于Web与模拟模型的水稻栽培数字化设计[J];农业工程学报;2008年12期
10 俞高红;孙良;赵匀;;混合齿轮行星系分插机构的人机交互参数优化[J];农业机械学报;2008年02期
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1 于秋竹;黑龙江省不同积温带水稻产量和品质及株型研究[D];沈阳农业大学;2014年
2 赵雄;二阶非圆齿轮行星轮系钵苗移栽机取苗机构优化设计与试验研究[D];浙江理工大学;2014年
3 孙良;面向空间轨迹和姿态要求的宽窄行分插机构研究[D];浙江理工大学;2014年
4 代丽;分插机构数字化优化和虚拟验证[D];浙江大学;2012年
5 刘光明;农作物和植物源食品中转基因成分的检测技术研究[D];厦门大学;2003年
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1 董智;玉米钵盘育秧播种机关键部件的试验研究[D];黑龙江八一农垦大学;2015年
2 邹奇睿;玉米钵育播种机排种器与计算机辅助设计平台的研究[D];黑龙江八一农垦大学;2015年
3 王鹏志;海上失控船舶拖带方案优化平台的开发[D];大连海事大学;2014年
4 张敏;拟合齿轮五杆水稻钵苗移栽机构的研究[D];东北农业大学;2014年
5 于晓波;基于虚拟样机的勺式玉米精密排种器的仿真研究[D];吉林大学;2014年
6 王峰霞;圆盘型孔式精密排种器的研究[D];西北农林科技大学;2014年
7 张尉林;FLUENT软件与IDEM软件的耦合及其应用研究[D];吉林大学;2013年
8 李薇;燃气轮机轮盘多目标优化平台的研究与开发[D];上海交通大学;2013年
9 费学通;基于DEM-CFD耦合的气吹式玉米精密排种器工作过程仿真分析[D];吉林大学;2011年
10 杨明芳;基于离散元法的玉米排种器的数字化设计方法研究[D];吉林大学;2009年
【二级引证文献】
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1 张敏;张文毅;周长省;祁兵;纪要;;非匀速三插臂水稻高速插秧机参数分析与试验[J];农业机械学报;2015年12期
2 钱孟波;俞高红;俞益波;赵匀;;基于VB和ADAMS的水稻钵苗栽植机构参数优化及试验分析[J];江苏大学学报(自然科学版);2015年05期
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4 郑银河;胡光忠;程鹏飞;徐高飞;宋相吉;;近代插秧机研究现状及其发展趋势[J];农机化研究;2015年05期
5 孙良;祝建彬;张国凤;方治;俞高红;;水稻插秧机异形非圆锥齿轮宽窄行分插机构研究[J];农业机械学报;2015年05期
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1 何亚凯;蔬菜穴盘苗高速栽植自动取苗系统设计与研究[D];中国农业机械化科学研究院;2018年
2 周脉乐;回转式膜上辣椒钵苗移栽机构的优化设计与试验研究[D];东北农业大学;2017年
3 辛亮;斜置回转式水稻宽窄行钵苗移栽机构机理分析与性能研究[D];东北农业大学;2017年
4 王蒙蒙;蔬菜组合盘钵体苗全自动移栽机关键部件设计与试验研究[D];中国农业大学;2017年
5 刘春香;贝塞尔节曲线齿轮行星轮系扎穴机构机理及试验研究[D];东北农业大学;2016年
【二级参考文献】
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1 路阳;;插秧机的研究现状及发展趋势[J];农机化研究;2009年07期
2 朱祖良;;水稻插秧机关键技术的研发[J];中国农机化;2009年02期
3 俞高红;钱孟波;赵匀;武传宇;;偏心齿轮-非圆齿轮行星系分插机构运动机理分析[J];农业机械学报;2009年03期
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7 俞高红;孙良;赵匀;;混合齿轮行星系分插机构的人机交互参数优化[J];农业机械学报;2008年02期
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1 刘英;面向机床产品协同数字化设计关键技术的研究[D];东南大学;2006年
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3 宫霞霞;刘丽;;插秧机偏置椭圆齿轮后插旋转式分插机构优化设计[J];成都大学学报(自然科学版);2011年04期
4 张敏;张文毅;纪要;祁兵;;基于虚拟响应面分析的水稻插秧机分插机构参数优化与试验[J];中国农业大学学报;2016年01期
5 徐洪广;赵匀;张允慧;郑建;;圆柱凸轮滑移式宽窄行分插机构运动学机理分析[J];浙江理工大学学报;2012年04期
6 张敏;周长省;吴崇友;张文毅;袁钊和;;椭圆齿轮行星系分插机构运动轨迹分析与仿真[J];农机化研究;2011年01期
7 陈建能,赵匀;高速插秧机椭圆齿轮行星系分插机构的参数优化[J];农业机械学报;2003年05期
8 胡宇龙;陈建能;赵雄;曹国惠;顾叶琴;;行星椭圆齿轮-连杆组合机构运动特性分析[J];机械科学与技术;2010年03期
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10 杨文华;刘大伟;;椭圆齿轮泵流量特性及脉动平抑[J];机床与液压;2017年05期
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2 邓建刚;辛大兰;肖云峰;孙涛;;离心风机数字化设计与实验研究[A];中国风机学术论文集[C];2013年
3 姚涛;黄朝学;陈少平;;数字化设计平台的研究与实现[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年
4 廖树方;;工艺装备的数字化设计与管理——浅谈创造性思维与计算机功能的再开发[A];科学发展与社会责任(B卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
5 张红旗;王璐;;面向军事电子装备的数字化设计方法[A];制造业数字化技术——2006中国电子制造技术论坛论文集[C];2006年
6 张红旗;王璐;石磊;陈科;;数字化设计方法在军事电子装备研制中的应用[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
7 向雄方;;铸造模具的数字化设计与制造[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
8 张晓宇;;数字化设计中心——支撑设计教学的平台[A];2006年全国高等学校建筑院系建筑数字技术教学研讨会论文集[C];2006年
9 罗满良;;数字化设计院的设计与实现[A];中国公路学会计算机应用分会2004年年会学术论文集[C];2004年
10 杜涛;王江云;;飞行仿真器方式控制面板的数字化设计与实现[A];中国系统仿真学会第五次全国会员代表大会暨2006年全国学术年会论文集[C];2006年
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1 体轩;拓宽数字化设计高速路 迈上智慧总体部建设新台阶[N];中国航天报;2017年
2 记者 李元滢 通讯员 岳雨若;管道局:全面提升数字化设计能力[N];中国石油报;2018年
3 记者 李墨 刘天纵;国家数字化设计与制造创新中心落户光谷[N];湖北日报;2018年
4 中国工业报记者 曹雅丽;数字化设计与制造是智能制造的关键基础[N];中国工业报;2018年
5 中国经济导报记者 王晓涛;数字化设计让个性化制造成为可能[N];中国经济导报;2018年
6 赛迪智库;促进数字化设计与制造技术发展应在三个方面发力[N];中国计算机报;2018年
7 本报记者 岳雨若 通讯员 付艳娜;智慧管道:释放“大数据”无限价值[N];石油管道报;2017年
8 郭兆炜;“宇航智造”工程步入“精准化”新时代[N];中国航天报;2017年
9 本报记者 颜新华 通讯员 丁石生;数字化设计:由弹性需求向刚性转变下的全面提升[N];中国电力报;2017年
10 本报记者 李佳霖 特约记者 陈明宇 通讯员 王旭洲;数字化设计管道“走”进千家万户[N];石油管道报;2015年
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1 代丽;分插机构数字化优化和虚拟验证[D];浙江大学;2012年
2 陈建能;椭圆齿轮行星系分插机构的动力性能分析、参数优化及实验验证[D];浙江大学;2004年
3 刘有余;高阶多段变性椭圆齿轮设计方法及其制造理论研究[D];合肥工业大学;2015年
4 王冠云;数字化设计与制造技术驱动的设计创新方法研究与实践[D];浙江大学;2016年
5 汝欣;纬编针织物数字化设计制造理论方法及实践[D];浙江理工大学;2018年
6 赵世宜;基于新型模型原理的产品数字化设计研究与应用[D];湖南大学;2009年
7 杨方飞;机械产品数字化设计及关键技术研究与应用[D];中国农业机械化科学研究院;2005年
8 孙良;面向空间轨迹和姿态要求的宽窄行分插机构研究[D];浙江理工大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡群威;基于满意度的分插机构优化方法研究及软件集成[D];浙江理工大学;2012年
2 熊玮;基于近似模型的椭圆齿轮行星系分插机构多学科设计优化研究[D];安徽农业大学;2016年
3 李军;高阶分段变性椭圆齿轮CAD系统研究及其传动特性分析[D];安徽工程大学;2018年
4 刁杰胜;分段变形椭圆齿轮共轭对传动性能研究[D];安徽工程大学;2017年
5 俞腾飞;非圆—椭圆齿轮行星系取苗机构的参数优化与设计[D];浙江理工大学;2014年
6 张国花;高阶变性椭圆齿轮啮合特性及承载能力分析[D];合肥工业大学;2017年
7 谢瑞雪;变性椭圆齿轮啮合理论及传动特性研究[D];兰州理工大学;2017年
8 韩飞;非圆齿轮有限元分析及动态特性研究[D];合肥工业大学;2017年
9 朱艺媛;变性椭圆齿轮行星轮系宽窄行分插机构机理分析与优化[D];浙江理工大学;2013年
10 魏聪;塑料异型材挤出模数字化设计及定型模内型材的冷却性分析[D];合肥工业大学;2018年
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