帶壓開孔機的優(yōu)化設計





帶壓開孔動力機械是近年來在國外發(fā)展很快的新興產(chǎn)業(yè)，隨著全國工業(yè)化的發(fā)展，人類文明的進步，人們越來越崇尚綠色與自然，越來越關注健康和環(huán)境。管道帶壓開孔在這方面所作出的貢獻是有目共睹的，在一些發(fā)達國家甚至以法律的形式加以保護自然環(huán)境，也對管道行業(yè)提出了更高的要求。

因此，對帶壓開孔設備優(yōu)化設計是近代數(shù)學規(guī)劃及計算機廣泛應用的基礎上發(fā)展起來的一項新技術，在機械產(chǎn)品的參數(shù)和結構設計中得到了廣泛的運用。最近二十年中，在經(jīng)典優(yōu)化設計方法的基礎上，又發(fā)展了許多先進的優(yōu)化算法和技術，如基于神經(jīng)網(wǎng)絡的優(yōu)化設計方法和基因遺傳優(yōu)化設計方法等。機械優(yōu)化設計就是晨給定的載荷或壞境條件下，在對機械產(chǎn)品的性態(tài)、幾何尺寸關系或其它因素的限制范圍內選取設計變量，建立目標函數(shù)并通過適當?shù)膬?yōu)化方法使其獲得優(yōu)值的過程。主要包括模擬管道帶壓開孔機對管道切削的硬度模擬、熱度模擬、速度模擬以及各元器件之間配合情況模擬，并且對各元器件在這種工況下的工作狀況和磨損程度以及耐疲勞程的測試。

對于一個工程優(yōu)化問題，采用不同的優(yōu)化方法其解算的效率與適應能力是不同的。而將實際的優(yōu)化問題進行數(shù)學抽象建立合理的數(shù)學模型是優(yōu)化過程中關鍵的一步，數(shù)學模型直接影響設計結果。本次針對帶壓開孔機械模型的特點，確定所采用的優(yōu)化方法的算法原理及構造，建立問題的數(shù)學模型并分析其計算結果，最終確定帶壓開孔機的主要零件的結構尺寸。

隨著計算機硬件、圖形處理、智能模擬等技術的快速發(fā)展，三維及二維技術已為工程設計及科學研究不可缺少的重要組成部分。它包括資料檢索，參數(shù)計算、優(yōu)化設計、有限單元法分析、確定結構、自動繪圖等。帶壓開孔機的設計也是一項系統(tǒng)工程，確定了初步的結構方案，接著就要進行技術設計和理論分析，其結果反過來作用于方案的設計，是PDCA的良性循環(huán)。通過反復的修改與補充才能得到滿意的結果。因此，帶壓開孔機的設計參數(shù)與參數(shù)之間相互制約的條件較多，強度、應力計算復雜。