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《西北工业大学》 2005年
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基于遗传算法的夹具布局与夹紧力同步优化技术

周孝伦  
【摘要】:本文密切结合先进制造技术的发展,以有限元和优化技术为基础,对夹具优化做了研究,探索出一个切实可行的夹具布局优化和夹紧力优化同步进行的方法。 夹具是确保工件加工质量的保障,它的设计是工业制造流程中的重要步骤。当前的夹具设计基本上还是基于经验的夹具设计,设计质量依赖于设计者的经验。在对加工精度要求日益提高的今天,这种夹具设计手段已越来越不能适应生产的需要。夹具优化设计是一种随着优化的广泛应用而发展起来夹具设计新方法,包括布局优化和夹紧力优化。研究者大都研究其中一个或将二者分开进行,这里提出了夹具布局和夹紧力同步优化。 本工作从降低工件加工变形的角度,对夹具进行优化。考虑的工件变形包括接触变形和弹性变形。接触是工件夹具系统的常见问题,对加工质量有较大影响。接触是一个非线性问题,需迭代求解,有时存在收敛问题,影响优化过程。所以,夹具优化考虑接触变形时,多把工件夹具接触简化处理。这里采用弹簧边界条件代替接触,模拟工件和夹具元件的接触变形。 优化问题物理模型的参数化是优化的基础;由于工件受力变形情况复杂,这里选择有限元法作为分析工具,所以,如何实现工件夹具系统有限元模型参数化成为本工作的一部分。夹具优化不同于结构优化等优化问题,它的有限元模型参数化不易实现。这里通过开发驱动程序,完成有限元模型参数化。 夹具优化属于多变量、多设计区域等复杂优化问题,一般优化算法通常无法得到最优结果,这里选择遗传算法进行优化求解。该算法具有鲁棒性、自适应性、全局优化性和隐含并行性等优点;它适合求解多变量、多目标和多区域且连通性较差的优化问题。 本工作研究的夹具优化方法,同步优化夹具布局和夹紧力,是夹具优化方法一个重大改进。算例证明它是一个比较有效的夹具优化方法,可以大幅度的提高夹具性能。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TG751

【引证文献】
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1 毛晓捷;面向鞋楦自由曲面工件的柔性夹具设计方法研究与应用[D];浙江理工大学;2010年
2 张传泰;基于遗传算法和有限元的工件装夹优化研究[D];大连理工大学;2010年
3 赵敬安;基于复杂薄壁件综合误差控制的装夹优化方法研究[D];东华大学;2010年
4 兰天亮;三维激光切割钣金件的夹具设计方法研究[D];重庆大学;2011年
5 倪丽君;计算机辅助夹具设计中的装夹优化技术研究[D];南京航空航天大学;2007年
6 路青青;夹具零部件的强度自动校验及装夹布局优化技术[D];山东大学;2012年
7 孙嘉继;6061铝合金薄壁件铣削加工试验研究与参数优选[D];上海交通大学;2011年
8 徐小龙;机床夹具设计方案的分析与研究[D];太原科技大学;2013年
【参考文献】
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1 郭小明,赵惠麟;工程结构接触问题的研究及进展[J];东南大学学报(自然科学版);2003年05期
2 徐玉野,王全凤,张云波;遗传算法在工程结构优化中的应用研究[J];基建优化;2002年06期
3 钟万勰;弹性接触问题的变分原理及参数二次规划求解[J];计算结构力学及其应用;1985年02期
4 朱昌铭;基于虚功原理的弹性接触问题的线性互补方法[J];力学学报;1995年02期
5 经小川,古钟壁,王祯学;遗传算法在布局设计中的应用研究[J];四川大学学报(自然科学版);2001年03期
6 王水林,邓建辉,葛修润;改进的拉氏乘子法在接触摩擦问题中的应用[J];岩土工程学报;1998年05期
7 李岳锋;基因遗传优化算法研究及应用探索[J];振动工程学报;1994年04期
【共引文献】
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1 罗晓勇;施养杭;;混凝土断裂的研究现状与展望[J];四川建筑科学研究;2008年06期
2 ;ON PARAMETRIC MINIMUM COMPLEMENTARY ENERGY VARIATIONAL PRINCIPLE IN SOIL MECHANICS[J];Acta Mechanica Sinica;1986年03期
3 景书杰;张志荣;;在Wolfe步长搜索下的一类新的共轭梯度算法[J];安阳工学院学报;2007年06期
4 杜建国;李万华;贺永胜;吕学利;;无补偿式单出杆磁流变阻尼器的力学性能研究及其建模[J];兵器材料科学与工程;2011年05期
5 高韶坤;艾建军;陈晨;;“小人走路”法判断尺寸链的增减环[J];保定职业技术学院;2006年02期
6 刘蕴辉,罗四维,李爱军,俞翰斌;基于凸规划观点的神经网络学习[J];北方交通大学学报;2004年05期
7 许红;马建军;龙建成;杨浩;龙昭;;城市轨道交通列车运行图编制的数学模型及方法[J];北京交通大学学报;2006年03期
8 冯明琴,孙政顺;催化裂化过程建模与稳态优化控制[J];兵工自动化;2002年04期
9 尹纯;王执铨;;控制增益和平均滞留时间约束下的待机控制优化问题研究[J];兵工学报;2010年02期
10 黄远智,王恩志,孙役,邓旭东;非线性规划理论在裂隙岩体渗流反馈分析中的应用研究[J];北京大学学报(自然科学版);2000年05期
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1 刘琨;林乐科;康士峰;赵振维;朱庆林;陈祥明;李建儒;;地基单站GNSS在电波环境折射修正中的应用[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S01北斗/GNSS导航应用[C];2012年
2 孙林松;王德信;范崇军;;三维摩擦接触问题的增量线性互补方法[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
3 刘远东;尹益辉;;基于多目标优化的螺栓-法兰连接结构尺寸设计[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
4 吴峰;杨晨阳;田亚飞;毛士艺;;实现线性约束最小功率滤波器的迭带辅助矢量算法[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
5 袁伟;时公涛;蒋咏梅;;一种基于ROEWA算子和GA-PoweⅡ算法的SAR图像配准方法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
6 刘福平;杨长春;;孔隙度敏感系数的数值计算[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第四卷(油气资源)[C];2003年
7 尹纯;王执铨;戴跃伟;;控制增益约束条件下的待机控制优化问题研究[A];江苏省系统工程学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
8 宋玉阶;吴怀宇;;一般等式约束二次优化问题的神经计算方法[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
9 李南生;关炯;周晶;;多缝拱坝动接触模型的应力计算[A];中国土木工程学会计算机应用分会第七届年会论文集[C];1999年
10 李南生;关炯;周晶;;多缝拱坝动接触模型的应力计算[A];中国土木工程学会计算机应用分会第七届年会土木工程计算机应用文集[C];1999年
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1 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
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3 陆济湘;三维物体建模和场景构造技术研究[D];华中科技大学;2010年
4 赖小波;机器人双目立体视觉若干关键理论问题及其技术实现研究[D];浙江大学;2010年
5 王伟;铁路网抗毁性分析与研究[D];北京交通大学;2011年
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7 王联国;人工鱼群算法及其应用研究[D];兰州理工大学;2009年
8 缪鹍;公(铁)工程三维选线的群智能算法研究[D];中南大学;2011年
9 程海潜;PC弯曲孔道内接触应力、预应力摩阻损失及张拉伸长量研究[D];武汉理工大学;2011年
10 张邻;城市交通与居住地选择之间关系[D];西南交通大学;2011年
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1 詹峰;井下煤仓清仓机器人机械臂结构设计与新型清仓技术研究[D];山东科技大学;2010年
2 张力淼;农村电力网规划计算机辅助设计系统的研究[D];郑州大学;2010年
3 刘翠;水声图像阈值分割及智能优化算法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 朱琳琳;求解约束优化问题的两个非线性Lagrange函数[D];辽宁师范大学;2010年
5 张宛君;齿轮传动接触问题的数值模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
6 盛桂颖;二次规划的若干算法研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
7 刘旭旺;全局优化理论几种算法的改进与研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 盛大宁;IMRT逆向计划中的混合多目标梯度算法研究[D];合肥工业大学;2010年
9 刘涛;电力系统小干扰稳定分析中特征值灵敏度的算法及其应用研究[D];中国电力科学研究院;2010年
10 卢朝阳;基于混合用户出行行为的城市拥挤收费模型研究[D];北京交通大学;2010年
【同被引文献】
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1 吴琼;张以都;张洪伟;赵晓慈;;航空薄壁件铣削加工动态特性与实验分析[J];兵工学报;2008年09期
2 张洪伟;张以都;赵晓慈;吴琼;;航空结构件加工变形仿真关键技术[J];北京航空航天大学学报;2008年02期
3 段晓峰,宁汝新;集成环境下组合夹具的计算机辅助设计[J];北京理工大学学报;1997年01期
4 焦黎,孙厚芳;Application of Genetic Algorithm in the Layout of Fixture Components[J];Journal of Beijing Institute of Technology(English Edition);2003年01期
5 张兴云;汽车冲压零件检具设计制造技术研究[J];四川兵工学报;2004年01期
6 沈艳,郭兵,古天祥;粒子群优化算法及其与遗传算法的比较[J];电子科技大学学报;2005年05期
7 蒋腾旭;;智能优化算法概述[J];电脑知识与技术(学术交流);2007年08期
8 王晓笛;肖伟;;解决多目标优化问题的几种进化算法的比较研究[J];电脑知识与技术;2011年07期
9 尤晓清;邱矩平;林苗;吴桂生;马振龙;;仿生智能算法的比较分析[J];福建电脑;2009年01期
10 杨维,李歧强;粒子群优化算法综述[J];中国工程科学;2004年05期
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1 吴玉光;面向并行工程的零件可制造性评价方法研究[D];浙江大学;2002年
2 高潮;皮鞋鞋楦CAD/CAM系统中若干关键技术研究及实现[D];重庆大学;2004年
3 唐委校;高速切削稳定性及其动态优化研究[D];山东大学;2005年
4 成群林;航空整体结构件切削加工过程的数值模拟与实验研究[D];浙江大学;2006年
5 胡创国;薄壁件精密切削变形控制与误差补偿技术研究[D];西北工业大学;2007年
6 毕运波;铣削加工过程物理仿真及其在航空整体结构件加工变形预测中的应用研究[D];浙江大学;2007年
7 陈蔚芳;夹具敏捷设计若干关键技术研究[D];南京航空航天大学;2007年
8 陈建岭;钛合金高速铣削加工机理及铣削参数优化研究[D];山东大学;2009年
9 汪振华;防锈铝合金弱刚度复杂构件高速铣削工艺研究[D];南京理工大学;2009年
10 万小金;工件—夹具—刀具系统的几何误差分析与预测研究[D];华中科技大学;2010年
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1 丁永建;基于SolidWorks的标准件库系统设计与实现[D];电子科技大学;2010年
2 李姣;鞋楦CAD中的建模与扩缩技术研究[D];重庆大学;2002年
3 欧志球;CE-CAFD系统设计和关键技术研究[D];南京航空航天大学;2003年
4 康永刚;基于实例和知识的夹具智能CAD系统研究[D];西北工业大学;2004年
5 董震;Mathematica在结构分析中的应用[D];合肥工业大学;2004年
6 吴欣;高速铣削工艺参数优化的试验研究[D];南京理工大学;2004年
7 张茂鹏;基于SolidWorks的组合夹具快速设计技术研究[D];南京航空航天大学;2005年
8 李亮;薄壁零件的加工振动分析与加工工艺研究[D];南京航空航天大学;2005年
9 李松辉;基于APDL及遗传算法的水工结构优化方法及其应用[D];河北农业大学;2005年
10 谢德华;基于三维激光切割技术的车身覆盖件切割夹具设计方法研究[D];湖南大学;2005年
【二级引证文献】
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1 张传泰;基于遗传算法和有限元的工件装夹优化研究[D];大连理工大学;2010年
2 赵敬安;基于复杂薄壁件综合误差控制的装夹优化方法研究[D];东华大学;2010年
3 周静;装夹误差及其主动控制方法研究[D];南京航空航天大学;2011年
4 刘海滨;飞机空间曲面薄壁件柔性工装设计及夹持变形分析研究[D];沈阳航空航天大学;2012年
5 路青青;夹具零部件的强度自动校验及装夹布局优化技术[D];山东大学;2012年
6 项军伟;基于VR的六轴机器人激光切割平台研究与实现[D];重庆大学;2012年
7 刘林林;自动变速箱换挡电磁阀检测系统的设计与实现[D];武汉理工大学;2012年
8 姜宇航;空间曲面薄壁零件多点定位机理及其夹持方法研究[D];沈阳航空航天大学;2013年
9 孙小文;模具电极用夹具结构有限元分析及优化设计[D];华南理工大学;2013年
【二级参考文献】
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1 孙艳丰,郝江凌;大型复杂结构优化问题的遗传算法[J];北方交通大学学报;1997年06期
2 周双喜,杨彬;影响遗传算法性能的因素及改进措施[J];电力系统自动化;1996年07期
3 石琳珂;逐步缩小搜索范围的遗传算法[J];地球物理学进展;1995年04期
4 郭仲衡;弹性接触问题有限元分析的“广义子结构法”[J];中国科学;1980年09期
5 张美恋;基于遗传算法和单纯形法的混合优化算法[J];集美大学学报(自然科学版);2001年02期
6 孙苏明,钟万勰;有间隙带摩擦弹性接触问题及参数二次规划解[J];计算结构力学及其应用;1989年03期
7 孙艳丰,王众托;遗传算法在优化问题中的应用研究进展[J];控制与决策;1996年04期
8 崔俊芝;关于有间隙的弹性接触问题[J];力学学报;1980年03期
9 梁艳春,周春光,李寿范;基于遗传算法的Rosenbrock函数优化问题的研究[J];软件学报;1997年09期
10 马文华,吴新炳;约束、罚单元及其在接触问题中的应用[J];上海力学;1984年04期
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1 张晓霞;;小盒卡具压板用焊接夹具[J];模具制造;2006年12期
2 高咏梅;杨立君;王刚;;管道带压堵漏密封夹具机构设计[J];炼油与化工;2010年05期
3 杨月英;黄家强;;双偏心薄壁套夹具的设计[J];装备制造技术;2011年07期
4 姚平定;;点阵装卡铣用夹具[J];机械制造;1981年09期
5 周家洪;;引进设备夹具结构的改进[J];现代制造工程;1989年11期
6 郑仰震;;液压铣斜面夹具[J];机械工人.冷加工;1980年03期
7 鞠慧敏;;滚、剃齿夹具的改进[J];机械制造;1990年07期
8 游海;;汽车车身夹具的设计要点、调试及发展[J];机械工程师;2007年07期
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10 宋金河;黄银才;;车削厚壁内孔夹具的改进[J];中州煤炭;2009年10期
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1 康红杰;吴玉光;;夹具平面定位误差计算软件的研制[A];全国先进制造技术高层论坛暨第十届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2011年
2 郭立志;侯晓东;;适用于大切削量加工的自涨式顶尖[A];第五届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2008年
3 郭柏林;胡正义;项伟;周艳平;;气动取模机械手夹具的PLC控制[A];12省区市机械工程学会2006年学术年会湖北省论文集[C];2006年
4 段兵;;EQ491发动机连杆铣定位面机床夹具设计[A];12省区市机械工程学会2006年学术年会湖北省论文集[C];2006年
5 沈兴东;;基于精度设计理论的机床夹具规范化设计研究[A];全国先进制造技术高层论坛暨第十届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2011年
6 李健;于建华;;振动夹具动态特性的灵敏度分析[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
7 张方;;柔性夹具上试验件结构振动环境控制技术[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
8 兰成均;;基于实体模型的计算机辅助夹具设计[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年
9 高玉玲;刘艳萍;马燕;;振动试验夹具的设计与使用探讨[A];2010第十五届可靠性学术年会论文集[C];2010年
10 葛瑞荣;周上荣;董平;刘建军;林波;;用数值模拟方法改进淬火夹具结构和装夹方法[A];第八届全国工业炉学术年会论文集[C];2011年
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1 刘洋;宋启茹 车床刀客显真功[N];中国航天报;2009年
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2 侯鑫;基于本体的设计重用技术研究及其在CAFD中的应用[D];哈尔滨工业大学;2010年
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4 于宁;盘盖类回转式钻床夹具虚拟装配的研究与开发[D];华北电力大学;2012年
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7 康红杰;基于分步计算原理的夹具平面定位误差计算软件的研制[D];杭州电子科技大学;2012年
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