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基于有限元法的山地自行车车架强度分析与结构优化
| 论文题名： | 基于有限元法的山地自行车车架强度分析与结构优化 |
| 关键词： | 有限元法;山地自行车;自行车车架;强度分析 |
| 摘要： | 本文以山地自行车车架为研究对象，以出现车架断裂问题的某一具体车型为例，应用ANSYS软件对其结构进行强度分析，并以减小最大应力为目标，对该山地车车架进行结构优化。全文工作及结论如下：□针对山地车结构复杂及多采用椭圆变截面弯管的结构特点，本文提出采用“整体线框+部分实体”方法对其进行分析。分析结果表明，该车架最大应力发生在后悬架部位，且其位置与实际发生破坏的部位相符，从而验证了分析模型的可靠性。 □应用上述模型，本文对山地车后悬架进行了结构优化。首先确定了优化设计目标、设计变量及其取值范围，然后根据结构特点，选择回归分析和神经网络两种方法建立优化数学模型，并采用遗传算法进行优化。在数学建模中，采用均匀试验设计法获得所需统计样本。 □在基于回归分析法的优化设计中，本文选择二次多项式作为回归方程的具体形式，根据结构最大应力分布特点，采用不同试验指标进行非线性回归，得到相应的数学模型，并通过遗传算法进行优化。优化结果与有限元计算结果之间存在较大的偏差，这表明应用该方法所建立的数学模型对该结构应力预测情况不够理想。 □在基于神经网络的优化设计中，分别选取BP神经网络和RBF神经网络建立数学模型，并通过遗传算法进行优化。当按照应力较小测试样本的均方差最小原则建立数学模型时，可得到较理想的设计变量，且BP神经网络法比RBF神经网络法效果更佳。 |
| 作者： | 刘琨 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 黄田;项忠霞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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