液压支架多学科设计优化平台研究与实现

摘要

复杂产品设计，涉及到气动、结构、控制、动力等多门学科，各学科之间相互作用，相互影响。传统的设计过程将各门学科分开考虑，并没有充分考虑各个学科之间的相互影响，极有可能失去系统的整体最优解。因此工程技术人员提出了对复杂系统进行设计的优化方法，这种思想不断地在理论发展和应用中完善，逐步形成了多学科设计优化体系。
　　随着虚拟样机技术的发展，利用现代计算机强大的数值计算能力，国内正在进行液压支架三维设计的尝试和探讨。三维CAD/CAE软件不仅可以创建实体模型，而且可以进行模拟装配、机构分析、动力学分析、强度分析等。本文结合多学科设计优化的理论与方法，基于优化软件isight，集成proe、adams、ansys，建立了液压支架多学科设计优化平台，为液压支架的设计提供了一条新的途径。
　　本文的主要研究内容包括以下几个部分：
　　1）多学科设计优化理论：多学科设计优化平台对多学科的管理模式、多学科设计优化平台的任务结构、多学科设计优化平台的任务执行、多学科设计优化技术的思想、实质及特点和多学科优化方法等五个方面的内容。
　　2）液压支架多学科设计优化平台：结合多学科设计优化方法，基于接口集成技术，建立了液压支架多学科设计优化平台，并分析了其数据流程。
　　3）液压支架建模与仿真：建立了液压支架的数字化模型。通过proe与adams、ansys的数据接口，建立了动力学模型和静力学模型，对液压支架进行了动力学和静力学仿真。
　　4）液压支架设计优化：建立了液压支架设计优化的目标函数、设计参数和约束条件；建立了学科分析模型—质量模型、动力学模型和静力学模型，对支架进行了优化设计，并分析了优化设计结果。

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目录

1 绪 论

1.1 选题背景

1.2 选题意义

1.3 研究内容

1.4 论文结构

2 多学科设计优化综述

2.1 优化设计概述

2.2 多目标设计优化

2.3 多学科设计优化

2.4 MDO的思想和实质

2.5 MDO研究现状

2.6 MDO 面临的挑战及对策

2.7 MDO的组成内容

2.8 MDO方法

2.9 MDO计算框架

2.10 本章小结

3 液压支架多学科设计优化平台

3.1 液压支架简介

3.2 液压支架设计方法

3.3 支架设计优化平台的体系架构

3.4 优化软件isight简介

3.5 支架设计优化平台的关键技术

3.6 MDO方法的选择

3.7 支架优化平台数据流程分析

3.8 本章小结

4 液压支架建模与仿真

4.1 液压支架建模

4.2 动力学建模与仿真

4.3 静力学仿真分析

4.4 本章小结

5 液压支架设计优化

5.1 支架设计优化分析

5.2 设计优化模型的建立

5.3 优化设计平台的实现

5.4 优化设计结果分析

5.5 本章小结

6 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献

个人简历及发表的学术论文