河北省自然科学基金(E2011202114) 作品数:7 被引量:26 H指数:5 相关作者: 段国林 姚涛 田永军 刚建华 张萼 更多>> 相关机构: 河北工业大学 更多>> 发文基金: 河北省自然科学基金 天津市自然科学基金 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 机械工程 理学 一般工业技术 更多>>
基于多场耦合的锯片切割系统声辐射特性研究 被引量:5 2017年 为了对锯切噪声进行定量预估及声场分布规律的研究,提出建立声场、结构、流体多物理耦合模型。利用显式的中心差分算法提取了流固耦合(Fluid Structure Interaction,FSI)作用下多体动态接触时系统的振动响应;基于边界元法-有限元分析建模法搭建了切割系统声学模型,将系统振动响应作为声学边界,对声场辐射进行计算分析。研究了切割系统在半空间环境的声场时域、频域辐射特性;分析了结构与流体间的单、双向耦合对声场的影响;通过计算辐射面积对声功率的影响明确了噪声主要辐射区域。从现场实测数据与数值结果的比较可见,多场耦合分析在切割噪声辐射水平分析及预估方法是正确可行的。 田永军 段国林 姚涛 刚建华 张萼关键词:有限元 边界元 多场耦合 噪声 基于混合元胞自动机算法的低噪声锯片优化设计 被引量:1 2016年 针对圆锯片的减振降噪拓扑优化设计,基于混合元胞自动机算法建立了以结构振动衰减、噪声降低为设计目标,以指定位置载荷力响应、位移响应为多约束条件的动力学拓扑优化模型,得到了满足刚度条件下锯片的最优开槽形式。将该优化锯片与普通锯片进行噪声分析比较,结果表明:优化结构在时域上降低了噪声声压级5~6 d B,在频域上明显降低了声压响应幅度、分散了声压能量,混合元胞自动机算法可为低噪声锯片的动力学拓扑设计提供新思路和理论支持。 田永军 段国林 姚涛 张萼关键词:元胞自动机 动力学 拓扑 减振 基于遗传算法和NURBS曲线的开槽锯片减振优化设计 被引量:6 2013年 基体开槽是圆锯片减振降噪的有效方法,结合非均匀有理B样条曲线生成原理,提出一种新的开槽几何结构—NURBS样条曲线槽,并建立了一种基于遗传算法的锯片基体开NURBS曲线槽减振降噪优化方法,以单点激励下的锯片基体测点的谐频响应最小作为优化目标。优化设计包括3个主要步骤:基于NURBS样条曲线构造锯片基体的开槽几何结构;基于有限元分析计算谐频响应;基于遗传算法的全局优化。计算结果表明:与传统的开径向弧向槽锯片相比,经遗传算法优化后的开NURBS曲线槽锯片振动响应幅度明显降低,为低噪声锯片的创新设计提供了新思路和开槽新方法。 姚涛 段国林 樊胜秋关键词:遗传算法 减振降噪 基于残缺信息模糊聚类的产品模块划分方法研究 被引量:5 2019年 为了解决含有残缺信息的产品模块划分问题,提出了一种基于改进WDS算法的产品模块划分方法。该方法利用改进WDS算法,将产品零部件划分为完整信息零部件和残缺信息零部件,并分别进行模块划分,同时引入平均模糊熵作为模块划分评判标准。最后,以3D打印机的模块划分作为实例,对比分析了完整信息产品和残缺信息产品的模块划分结果,验证了该方法的可行性。 夏晓光 段国林 田永军关键词:模糊聚类 基于LS-DYNA的圆锯片切割石材数值仿真研究 被引量:6 2013年 针对圆锯片切割石材的复杂非线性动力学行为,依据硬脆材料断裂机理,基于ANSYS/LS-DYNA建立了锯片-石材切割系统的有限元仿真分析模型。动态模拟了切割过程中石材锯路的生成以及石材颗粒的断裂、破坏过程,模型采用对称罚函数接触算法和动力学方程的显式中心差分求解方法,并基于LS-PREPOSTD后处理获得加工系统的动力学响应。结果显示了不同切割时刻锯片表面和石材内部的应力分布情况,能够直观形象地确定模型最先破坏的区域,揭示了石材微观破碎、裂纹生成及成屑机理。仿真结果证明了建模方法的可行性与正确性。 姚涛 段国林 高扬关键词:有限元法 动力学响应 应力 基于SPH-FEM耦合方法的圆锯片切割石材数值仿真研究 被引量:4 2017年 针对圆锯片切割石材过程中复杂的动态力学行为,依据脆性材料断裂理论,基于有限元与光滑粒子耦合算法(SPH-FEM)模拟了锯片-石材切割系统的复杂动力学加工过程。模拟结果表明:在切割过程中石材去除过程分为塑性变形阶段、小规模挤裂阶段、大规模挤裂阶段和重复大规模挤裂阶段;切割过程中切割力从零开始,接触石材先瞬间增大,然后又减小,最后在一定范围内平稳波动;根据锯片结构表面等效应力分布情况确定了模型最易破坏的区域。通过试验对比验证了该耦合算法的可行性,表明SPH-FEM耦合算法能准确获取切割石材时系统的动力学响应信息,为揭示锯路拓展及石材动态损伤、成屑机理提供理论支撑。 田永军 段国林 姚涛 孙迎建 刚建华关键词:石材切割 圆锯片 脆性材料 基于ESO的夹层阻尼圆锯片减振降噪拓扑优化设计 被引量:5 2013年 针对夹层阻尼圆锯片的减振降噪拓扑优化设计,基于渐进拓扑ESO(evolutionary structural optimization)算法,寻求阻尼材料最佳布局.导出了单元删除方法和损耗因子灵敏度计算方法,建立了拓扑优化流程,将损耗因子灵敏度作为衡量单元对结构损耗因子贡献量大小的标准,通过判断阻尼材料各单元对整体结构的减振效果,删除无效单元,得到满足刚度条件下的夹层阻尼圆锯片结构最优配置,使其在减振降噪的同时达到一定的刚度要求.通过3种圆锯片模型的阻尼损耗因子对比,验证了优化后的圆锯片具有最佳的减振降噪效果. 王婷 姚涛 段国林 蔡瑾关键词:拓扑优化 减振降噪 圆锯片