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基于TRIZ理论的除雪装置开发设计与优化研究
| 论文题名： | 基于TRIZ理论的除雪装置开发设计与优化研究 |
| 关键词： | 除雪装置;TRIZ理论;优化设计;虚拟样机;序列二次规划法 |
| 摘要： | 随着社会的发展和进步,国内对除雪装置的需求越来越高。而传统的设计方法和理论,对除雪装置的开发创新相对不足。因此,为了满足国内需求,利用先进的设计方法和理论,对提高除雪装置的开发创新,具有十分重要的意义。 本文以除雪装置的开发设计为主线,通过将TRIZ理论运用于除雪装置的方案设计,获得了除雪装置进化的优化方案;将优化设计理论、虚拟样机技术应用于除雪装置的结构设计与性能分析,获得了除雪装置的优化结构形式。 首先,根据TRIZ理论提供的问题分析方法,确定除雪装置进化的理想解和可用资源,并建立除雪装置的功能分析模型;结合理想解、可用资源和功能分析模型,通过质量屋,确定制约除雪装置进化的技术冲突和物理冲突。 然后,通过冲突矩阵,找到解决技术冲突的发明原理;通过分离原理,找到解决物理冲突的发明原理;根据相应的发明原理,确定除雪装置进化的可行方案;根据设计者的经验,对可行方案进行分析,确定除雪装置进化的优化方案。 根据除雪装置进化的优化方案,通过利用序列二次规划法和iSIGHT软件,对搅雪输送装置的结构参数进行优化,并获得了一组满意的优化结果;通过利用OptiStruct软件,分别对铲雪装置和机架进行形貌优化和拓扑优化,获得了它们的优化结构形式。 最后,利用Pro/e和ADAMS软件,建立除雪装置的虚拟样机模型,并利用OPTDES—SQP算法对除雪装置进行动力学仿真和优化。通过优化,铲雪装置与路面的接触力比原始模型降低了51.9％。 通过研究发现:将TRIZ理论,应用到除雪装置方案设计中,能有效地缩短开发时间和提高进化水平;将优化设计理论、虚拟样机技术,应用到除雪装置结构设计与性能分析阶段,能有效地降低开发成本和提高产品性能。 本文不仅成功地实现了新型除雪装置的开发,还为以后设计者进行产品开发设计提供了新的研究思路。 |
| 作者： | 刘秋平 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 刘江南 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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