基于遗传算法和NURBS曲线的开槽锯片减振优化设计

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。

基于集中质量法的普通圆锯片及基体开槽圆锯片振动响应分析

针对普通圆锯片及基体开槽圆锯片的振动响应问题,首次引入集中质量法建立了圆锯片无阻尼多自由度弹簧-质量系统模型。将开槽等效为去除槽分布对应区域内的弯曲弹簧,分别构造了普通圆锯片、基体开径向槽以及周向槽三类圆锯片振动系统模型的质量矩阵与刚度矩阵,并进行了简谐激励响应分析。采用振幅强度因子作为衡量锯片振动强度的指标,通过求解获得了振幅强度因子与频率关系的幅频响应特性曲线,将计算结果同有限元法的结果进行对比分析,结果表明：当峰值对应频率在0～750Hz范围内时,二者的一致性较好;当峰值对应频率大于750Hz时,开始出现较大偏差,验证了集中质量法用于计算圆锯片结构低频固有特性的正确性。本文研究结果对于求解存在几何缺陷的连续体弹性薄板的振动响应具有一定的参考价值。