Please wait a minute...
工程设计学报
工程设计学报  2012, Vol. 19 Issue (3): 161-165    
工程设计理论、方法与技术     
造船液压机压头锁紧碟簧疲劳寿命稳健优化设计
 陈永亮1, 刘双1, 韩瑶1, 顾佩华2
1.天津大学 机械学院,天津 300072；
2.汕头大学 工学院,广东 汕头 515063
Fatigue life robust design of clamping disc springs fora shipbuilding hydraulic press head
 CHEN  Yong-Liang1, LIU  Shuang1, HAN  Yao1, GU  Pei-Hua2
1.School of Mechanical Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China;
2.School of Engineering, Shantou University, Shantou 515063, China
 全文: PDF(1043 KB)   HTML
摘要： 碟簧(碟形弹簧)的材料特性、几何特性、载荷等因素发生较小的波动,就会导致碟簧特性的变化,使其实际使用寿命与设计寿命出现较大偏差.针对碟形弹簧的疲劳寿命受不确定性因素影响而波动较大的问题,采用分析性稳健设计方法,对移动回转压头造船液压机压头锁紧碟簧的疲劳寿命与不确定性因素的关系进行了研究；以碟簧疲劳寿命的波动方差最小为目标函数,疲劳寿命均值等于预期寿命为等式约束,碟簧组轴向力大于允许值为不等式约束,建立碟簧疲劳寿命稳健优化模型,并获得了稳健设计解.稳健优化后的结果与优化前相比,在满足性能约束的条件下使不确定性因素的变化对碟簧疲劳寿命的影响降到最低,碟簧的疲劳寿命稳定在目标值附近,提高了设计的经济性和可靠性.
关键词： 移动回转压头造船液压机;  碟簧锁紧装置;  疲劳寿命;  稳健性    
Abstract: Performance characteristics of disc spring will change when there is a little variation of its structure and material parameters,causing a large deviation of its physical life from the design life.Based on the issue that fatigue life of disc springs is affected by uncertainty factors,analytical robust design method was adopted to study the relation between fatigue life and uncertainty factors of hydraulic press head clamping device disc spring;fatigue life robust optimization model of disc spring was established,with minimizing the variance of disc spring fatigue life as objective function,the mean value of disc spring fatigue life equal to expected value as equality constraint,axial force of disc spring group larger than allowed value as inequality constraint;then robust optimization was carried out.Comparing with the design results before optimization,the results after optimization reduce the affection of uncertain factors to disc spring fatigue life as low as possible under performance constraints,and disc spring fatigue life stabilizes nearby the expected value,which improves the efficiency and reliability of the design．
Key words: movable and rotary head shipbuilding hydraulic press    disc spring clamping device    fatigue life    robustness
出版日期: 2012-06-15
基金资助:

广东省自然科学基金资助项目(8351503101000001)
作者简介: 陈永亮(1972—),男,安徽宿州人,博士,副教授,从事可适应设计与稳健设计研究,E-mail:chenyongliang@tju.edu.cn. 顾佩华,汕头大学、加拿大卡尔加里大学教授，加拿大工程院院士，中国教育部长江学者讲座教授.
服务　　
把本文推荐给朋友
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章　　
陈永亮
刘双
韩瑶
顾佩华

引用本文:

陈永亮, 刘双, 韩瑶, 顾佩华. 造船液压机压头锁紧碟簧疲劳寿命稳健优化设计[J]. 工程设计学报, 2012, 19(3): 161-165.

CHEN Yong-Liang, LIU Shuang, HAN Yao, GU Pei-Hua. Fatigue life robust design of clamping disc springs fora shipbuilding hydraulic press head. Chinese Journal of Engineering Design, 2012, 19(3): 161-165.

链接本文:

https://www.zjujournals.com/gcsjxb/CN/    或    https://www.zjujournals.com/gcsjxb/CN/Y2012/V19/I3/161

[1] 郝春永, 王栋亮, 郑津洋, 徐平, 顾超华. 铝内胆复合材料储氢瓶爆破压力与疲劳寿命关系研究[J]. 工程设计学报, 2021, 28(5): 594-601.
[2] 陈振, 周阳, 敬爽, 黄志强, 陈言. 震源振动器平板损伤机理及其疲劳寿命预测研究[J]. 工程设计学报, 2019, 26(6): 658-665.
[3] 李松梅, 郑哲, 李帅帅, 常德功. 减振型三叉式万向联轴器结构及其疲劳寿命分析[J]. 工程设计学报, 2019, 26(5): 520-526.
[4] 黄羽鹏, 张家波, 雷正保. 基于满意度函数的新型逃生管道多目标稳健性设计[J]. 工程设计学报, 2019, 26(1): 20-28.
[5] 王刚, 黄灵辉, 刘劲军. 超深矿井提升机卷筒动态应力与疲劳寿命研究[J]. 工程设计学报, 2018, 25(6): 703-710.
[6] 蔡玉强, 朱东升. 基于动力学仿真的高速曲柄压力机曲轴疲劳寿命分析[J]. 工程设计学报, 2017, 24(6): 680-686.
[7] 任远, 张成成, 高靖云, 李孟光. 涡轮盘篦齿裂纹扩展的有限元数值模拟[J]. 工程设计学报, 2016, 23(2): 152-159,165.
[8] 申杰斌, 唐东林. 应力场强法中场径参数的研究[J]. 工程设计学报, 2016, 23(1): 22-27.
[9] 刘 喆，陶凤和，贾长治. 履带车辆传动轴疲劳寿命预测与结构改进[J]. 工程设计学报, 2015, 22(5): 431-437.
[10] 张 强，王海舰，胡 南. 起升载荷下门式起重机主梁损伤与疲劳寿命预测研究[J]. 工程设计学报, 2015, 22(5): 461-468.
[11] 赵春江，熊 杰，于晓凯，黄庆学，葛世东. 惯性载荷对高速角接触球轴承最优预紧力的影响分析[J]. 工程设计学报, 2015, 22(2): 150-154.
[12] 毛 君，姜 鹏，谢 苗. 斜切状态下滚筒采煤机液压拉杠力学分析与寿命预测[J]. 工程设计学报, 2015, 22(1): 95-100.
[13] 赵丽娟，李明昊. 基于多场耦合的采煤机摇臂壳体分析[J]. 工程设计学报, 2014, 21(3): 235-239.
[14] 李成林, 韩振南, 霍俊杰, 宋莎莎. 基于有限元的半挂牵引车车架疲劳寿命分析[J]. 工程设计学报, 2013, 20(5): 414-418.
[15] 张艳林, 张义民, 张艳芳, 金雅娟. 非正态参数圆孔间裂纹扩展寿命的可靠性分析[J]. 工程设计学报, 2010, 17(6): 415-419.