帶壓開孔機(jī)的模擬設(shè)計

帶壓開孔機(jī)的優(yōu)化設(shè)計





帶壓開孔動力機(jī)械是近年來在國外發(fā)展很快的新興產(chǎn)業(yè)，隨著全國工業(yè)化的發(fā)展，人類文明的進(jìn)步，人們越來越崇尚綠色與自然，越來越關(guān)注健康和環(huán)境。管道帶壓開孔在這方面所作出的貢獻(xiàn)是有目共睹的，在一些發(fā)達(dá)國家甚至以法律的形式加以保護(hù)自然環(huán)境，也對管道行業(yè)提出了更高的要求。

因此，對帶壓開孔設(shè)備優(yōu)化設(shè)計是近代數(shù)學(xué)規(guī)劃及計算機(jī)廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項新技術(shù)，在機(jī)械產(chǎn)品的參數(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計中得到了廣泛的運用。最近二十年中，在經(jīng)典優(yōu)化設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，又發(fā)展了許多先進(jìn)的優(yōu)化算法和技術(shù)，如基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計方法和基因遺傳優(yōu)化設(shè)計方法等。機(jī)械優(yōu)化設(shè)計就是晨給定的載荷或壞境條件下，在對機(jī)械產(chǎn)品的性態(tài)、幾何尺寸關(guān)系或其它因素的限制范圍內(nèi)選取設(shè)計變量，建立目標(biāo)函數(shù)并通過適當(dāng)?shù)膬?yōu)化方法使其獲得優(yōu)值的過程。主要包括模擬管道帶壓開孔機(jī)對管道切削的硬度模擬、熱度模擬、速度模擬以及各元器件之間配合情況模擬，并且對各元器件在這種工況下的工作狀況和磨損程度以及耐疲勞程的測試。

對于一個工程優(yōu)化問題，采用不同的優(yōu)化方法其解算的效率與適應(yīng)能力是不同的。而將實際的優(yōu)化問題進(jìn)行數(shù)學(xué)抽象建立合理的數(shù)學(xué)模型是優(yōu)化過程中關(guān)鍵的一步，數(shù)學(xué)模型直接影響設(shè)計結(jié)果。本次針對帶壓開孔機(jī)械模型的特點，確定所采用的優(yōu)化方法的算法原理及構(gòu)造，建立問題的數(shù)學(xué)模型并分析其計算結(jié)果，最終確定帶壓開孔機(jī)的主要零件的結(jié)構(gòu)尺寸。

隨著計算機(jī)硬件、圖形處理、智能模擬等技術(shù)的快速發(fā)展，三維及二維技術(shù)已為工程設(shè)計及科學(xué)研究不可缺少的重要組成部分。它包括資料檢索，參數(shù)計算、優(yōu)化設(shè)計、有限單元法分析、確定結(jié)構(gòu)、自動繪圖等。帶壓開孔機(jī)的設(shè)計也是一項系統(tǒng)工程，確定了初步的結(jié)構(gòu)方案，接著就要進(jìn)行技術(shù)設(shè)計和理論分析，其結(jié)果反過來作用于方案的設(shè)計，是PDCA的良性循環(huán)。通過反復(fù)的修改與補(bǔ)充才能得到滿意的結(jié)果。因此，帶壓開孔機(jī)的設(shè)計參數(shù)與參數(shù)之間相互制約的條件較多，強(qiáng)度、應(yīng)力計算復(fù)雜。