模切机肘杆机构的优化设计.pdf

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1、模切机肘杆机构的优化设计刘尊义，张跃明，刘克格。(1．北京经纬纺机新技术有限公司，北京100176；2．北京工业大学机械工程与应用电子技术学院，北京100022；3．北京飞机强度研究所，北京1OOO83)OptimizationDesignofElbow——barMechanismofMouldingMachinesLIUZun—yi，ZHANGYue—ming，LIUKe—ge。(1．BeijingJingweiNewTechnologyTextileMachineryCo．，Ltd．，Beijing10

2、0176，China；2．CollegeofMechanicalEngineeringandAppliedElectronicsTechnology，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100022，China；3．BeijingAircraftStrengthInstitute，Beijing100083，China)摘要：针对MP1040B型模切机肘杆机构工作0引言中的问题，利用外罚函数法和解决无约束优化问题的BFGS变尺度法，对模切机肘杆机构进行优化设MP1040

3、B型模切机是由我国自主开发、研制的计，对优化结果分析可知，一个工作行程中下模切板自动化机械设备，它在性能上还有略显不足之处，如的最大倾斜程度比优化前降低了25．6，模切板的下模切板的最大倾斜程度、模切板的最大角加速度最大角加速度降低了21，改善了设备性能，更好均较大，因此需要对其进行必要的优化改进，这样无地满足使用要求。需投人大量资金，便可改善设备性能，具有重要的经关键词：优化设计；模切机肘杆结构；外罚函数济和社会效益。法；BFGS变尺度法1变尺度法及罚函数法中图分类号：TH122文献标识码：A目前人们对无

4、约束非线性规划问题比约束问题文章编号：1001—2257(2011)09—0075—03研究得更加深入，工程上通常是将约束优化问题转Abstract：Tosolvetheperformanceofthe化为无约束最优化问题来解决。其基本思想是，在MP1040Bmouldingmachines，optimizationdesign不破坏原约束问题约束条件的前提下，用无约束方ofelbow—barmechanismofmouldingmachines法的求优途径寻求原约束问题的同一最优解。在求wasinvest

5、igatedbyutilizingthemethodofexterior解时采用外罚函数法和BFGS变尺度法_1]。penaltyfunctionandvariationalscaleofBFGSfor1．1外罚函数法unconstraintproblems．Theresultshowsthatthe设原优化问题为：maximalgradientoflowermouldingplankinoneminf(z)(1)motionperioddeclinesby25．6afteroptimiza—S．t．g()

6、≥0，i一1，2，⋯，Ption，andtheangularaccelerationofthebottomh，(1z)一0，J—P+1，P+2，⋯，m(2)mouldingplankdecreasesby21．Clearly，itcan构造惩罚函数为：pbeseenthatkineticsperformanceoftheelbow——(，R女)一厂(z)+R∑[min(g())，ol+barmechanismimprovesanditcanmeettheengi—=1neeringneed．R∑h()(3)

7、Keywords：optimizationdesign；elbow—bari—1其中不等式约束和等式约束分别构成二项惩罚mechanismofmouldingmachine；exteriorpenalty项。当约束条件被满足时，惩罚项为零，此时不管function；variationalscalemethodofBFGSR有多大均不受“惩罚”。若约束条件不满足，则惩收稿Et期：2011一O4—19罚项将起作用。《机械与电子92011(9)·75·原问题转化为求一系列无约束极小点问题，即参数Oo一153。，其

8、它参数如表1所示。▲ymin(~(x，R{))<4)R。