基于全周期仿真代理模型的軟管泵分析設(shè)計(jì)及優(yōu)化.pdf

1、工業(yè)軟管泵是一種容積泵，使用高性能簾線增強(qiáng)的復(fù)合材料橡膠管來(lái)模仿生物腸道的蠕動(dòng)，以輸送氣、液、固三相介質(zhì)。本文以分析、設(shè)計(jì)和優(yōu)化工業(yè)軟管泵為目的，首先實(shí)現(xiàn)了基于加強(qiáng)筋模型的面向全周期仿真的橡膠-簾線軟營(yíng)建模分析，并設(shè)計(jì)試驗(yàn)驗(yàn)證了其精確性;其次以軟管模型為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)了軟管泵的全周期仿真。基于以上分析模型，文章利用最優(yōu)拉丁超立方取樣方法進(jìn)行取樣計(jì)算;采用支持向量回歸機(jī)對(duì)樣本計(jì)算結(jié)果進(jìn)行回歸，建立了代理模型;利用遺傳算法在代理模型上進(jìn)行了關(guān)鍵設(shè)

2、計(jì)參數(shù)的優(yōu)化計(jì)算，獲得了軟管泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。軟管泵樣機(jī)的測(cè)試結(jié)果表明:基于代理模型的軟管泵優(yōu)化設(shè)計(jì)取得了良好的結(jié)果，軟管泵運(yùn)行壽命的到了大大增長(zhǎng)。本文主要內(nèi)容如下所示:
　　(1)研究了面向全周期仿真復(fù)合材料泵用軟管的建模方法和基于支持向量回歸機(jī)代理模型的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。確定了課題研究的基本技術(shù)路線。
　　(2)對(duì)軟管泵進(jìn)行了受力分析，并對(duì)過(guò)早失效的軟管泵的失效原因及其破壞因素的分析和歸類。構(gòu)造了橡膠-簾線復(fù)合材料軟管有限元

3、模型，并設(shè)計(jì)測(cè)試驗(yàn)證了準(zhǔn)確性。然后在此基礎(chǔ)上，按照實(shí)際的工況和受力分析設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了軟管泵全周期仿真計(jì)算。
　　(3)以全周期仿真為基礎(chǔ)，對(duì)軟管泵傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。提出“泵殼懸臂布置方案”，使徑向力得到分流，減少了主轉(zhuǎn)動(dòng)軸和軸承上的受力，提高了壽命。
　　(4)以全周期仿真為基礎(chǔ)，首先確定了軟管泵優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)、約束條件。采用支持向量回歸機(jī)進(jìn)行回歸擬合。建立了代理模型。最后，采用遺傳算法對(duì)軟管和滑靴關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算。