湖南省科技重大专项(2009GK1002)
- 作品数：7 被引量：64H指数：5
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- 相关机构：湖南工业大学湖南大学更多>>
- 发文基金：湖南省科技重大专项国家高技术研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程交通运输工程矿业工程更多>>
- 矿用自卸车车架结构多目标拓扑优化研究被引量：12
- 2013年
- 为给矿用自卸车车架结构设计和优化提供参考,针对国产首台300t矿用自卸车工作环境极其复杂、行驶路况极为恶劣以及载重量大而导致车架结构容易破坏失效的情况,采用SIMP变密度法对其进行拓扑优化研究,以多工况下的刚度和一阶振动频率为目标,并利用折衷规划法定义的多刚度和高频率的多目标拓扑优化函数进行优化。依据优化结果设计了新的车架,并比较了经验设计下的车架和新车架的刚度和频率。研究结果表明:采用多目标拓扑优化方法指导设计的车架刚度和频率都有显著提高,改善了车架的使用性能,能使车架更好地在恶劣环境中使用。
- 蒋金星谷正气米承继王玉涛臧晓蕾
- 关键词：矿用自卸车拓扑优化多目标
- 基于模糊理论的矿用自卸车车架疲劳寿命估算被引量：6
- 2015年
- 鉴于低于但接近疲劳极限的应力,对构件是否产生损伤而影响其疲劳寿命这个问题存在一定的模糊性,针对某矿用自卸车车架,把模糊理论中的隶属函数引入其疲劳寿命估算,提出了模糊Miner方法。构建了车架有限元模型和整车刚柔耦合模型,分别通过车架应力试验和实车满载道路试验,验证了模型的正确性。根据矿山实际工况比例,由动力学分析得到各工况下车架的载荷谱,并根据材料疲劳寿命试验获得的S-N曲线和车架单位载荷应力分析,获取关键节点应力时间历程,对应力水平进行分级统计。经计算对比,采用模糊Miner方法比采用传统Miner方法估算的寿命更贴近实际情况。
- 胡楷谷正气米承继张沙马骁骙
- 关键词：矿用自卸车刚柔耦合
- 基于GA-BP网络的矿山路面不平度辨识被引量：7
- 2014年
- 提出利用经遗传算法优化的BP神经网络辨识矿山路面的方法。建立了14自由度自卸车仿真模型,将仿真得到的座椅加速度作为网络理想输入样本,基于逆变换原理拟合出的路面不平度作为网络理想输出样本,通过网络训练,建立了两者之间非线性映射模型。对拟合出的不同等级路面、各种凹坑路面及自卸车不同载重下路面不平度进行辨识,辨识路面与测试路面相关系数高、相对误差小,验证了该方法具有对复杂矿山路面的辨识能力。通过整车道路试验,证明了该方法的准确性。与自卸车常用C级路面下的平顺性仿真结果的对比显示,采用该方法得到辨识路面更加接近实际路面,达到了提高模型仿真精度的目的。
- 谷正气朱一帆张沙马骁骙
- 关键词：BP神经网络遗传算法
- 矿用清障车托举机构疲劳寿命分析及结构优化被引量：10
- 2014年
- 研究矿用清障车托举机构的疲劳寿命,并针对传统经验设计下的结构进行优化设计.采用多体动力学和有限元联合仿真的方法,建立整车刚柔耦合动力学模型,将仿真获得的载荷时间历程作为托举机构疲劳分析的随机载荷谱,利用S-N方法对托举机构进行疲劳寿命预测.结果显示,机构最小疲劳寿命为4.54×106次(相当于4.3年),对于需要长期运作的矿用车来说该值偏小.进而采用基于变密度法的拓扑优化方法以静态多工况刚度和动态低阶固有频率为目标对托举机构进行优化设计,获得了最优的臂架拓扑图,再对托举机构进行尺寸优化,依据优化结果完成新托举机构的设计.最后与原托举机构的强度和疲劳寿命进行比较,结果表明,优化后的托举机构强度和疲劳寿命分别改善了11.7%和521%.
- 谷正气臧晓蕾伍文广米承继王玉涛蒋金星
- 关键词：刚柔耦合拓扑
- 矿用车车架结构的静动态多目标拓扑优化被引量：30
- 2015年
- 为了实现行驶工况极为恶劣的矿用车的车架结构的静动态多目标拓扑优化,以静态多工况下刚度和动态多个低阶频率为目标函数,提出了一种车架多目标拓扑优化方法。基于变密度法建立车架结构拓扑优化模型,采用折衷规划法确定多工况刚度拓扑优化目标函数,以平均频率法确定振动频率目标函数,并利用层次分析法选定子目标权重。优化结果显示车架的刚度和固有频率均有提高。对优化后的新车架和原车架进行疲劳寿命的对比分析,结果表明:采用多目标拓扑优化后车架的疲劳寿命明显提高,改善了车架的使用性能。
- 臧晓蕾谷正气米承继伍文广蒋金星王玉涛
- 关键词：车架结构变密度法层次分析
- 软路面下矿用自卸车侧倾响应分析与优化
- 2014年
- 矿用自卸车所处路况多为松软路面,地面与轮胎作用存在变形沉陷,这对整车行驶过程中的侧倾响应有很大影响。建立了弹性轮胎-变形地面相互作用模型,并将轮胎跳动自由度与整车结合,建立了十一自由度非线性整车动力学模型。在MATLAB/Simulink环境下搭建地面-轮胎-车辆耦合系统进行仿真分析,对仿真结果与实验数据进行对比,验证了模型的正确性,同时得出,软路面下侧倾角响应较之硬路面增加1.28°,增幅达23.81%,从而验证了软路面下轮胎沉陷变形对矿用自卸车侧倾有不容忽视的影响。采用遗传算法对油气悬架参数进行联合优化,优化后侧倾值下降了16.7%,明显提高了自卸车侧倾稳定性。
- 董志军谷正气徐亚
- 关键词：软路面遗传算法矿用自卸车
- 基于刚柔耦合模型的电动轮自卸车平顺性分析与优化被引量：4
- 2014年
- 为了分析和优化自卸车的平顺性,在国内某矿山上对某国产大型电动轮自卸车进行了平顺性试验,得到了其甲板、座椅等位置的振动加速度并进行了分析,结果表明,其行驶平顺性较差,应当对其进行优化。为了提高平顺性分析动力学模型的精确性,建立了包含柔性化车架的整车刚柔耦合多体动力学模型,并通过试验数据对模型进行了验证,结果表明,所建立的模型精度比纯刚体动力学模型提高了11.5%。针对非线性油气悬架的特点,以油气悬架结构参数为设计变量,以平顺性综合评价值为目标函数,建立了平顺性优化近似模型,采用Pointer算法对其平顺性进行了优化,结果表明,优化后自卸车的平顺性提高了27%。
- 伍文广谷正气米承继
- 关键词：刚柔耦合平顺性电动轮自卸车油气悬架
