解析破碎机上的相关参数分析以及优化

　　阻尼器刚度系数和阻尼系数等的隐式非线性函数，常规方法求解起来较为困难，因此，本文充分利用通用有限元分析软件的强大数值分析能力，参数化建立有限元模型，方程的建立和求解由程序自动完成，目标函数和状态变量的值以参数的形式直接提取出来，较大程度地简化了优化设计过程。振动梁优化数学模型目标函数的表示方法由于优化问题都是要*小化目标函数，而本文则需要“*大化”优化目标，因此建立如下的目标函数：设计变量的定义设计变量包括梁的横截面尺寸，C、D两点弹簧阻尼单元的刚度和阻尼系数，以及集中质量的大小，所有设计变量及其初值其中，ka、kb弹簧阻尼器刚度，ca、cb为阻尼系数，m1、m2为集中质量，t11、t12、t21、t22为截面尺寸。对振动梁进行优化计算，经过7次迭代，程序收敛于第7个结果集，优化结果目标函数随迭代次数的变化情况如所示。经过优化，目标函数值下降了12.2％，所有约束都满足要求。振动梁振幅也从初始设计的1.8mm提高到13.9为了验证优化结果的准确性，采用多体动力学分析软件SIMPACK对优化结果进行验算。

　　SIMPACK建立的振动梁模型振动梁的SIMPACK模型如所示。由于待分析的振动梁为弹性体梁，因此建模时需要用到SIMPACK的接口程序BEAM，通过BEAM生成后缀为SID的文件，该文件包含了梁的相关参数，如弹性模量、密度、几何尺寸等，建模时，通过调用该文件来获得所需的弹性体梁，弹簧阻尼单元用5号力元件“Spring－Damperparallel”来表示。