基于MATLAB的開槽圓鋸片結構優(yōu)化設計.pdf

1、金剛石圓鋸片是石材加工行業(yè)最重要的一種切割工具。其超薄的結構特性，導致圓鋸片橫向剛度不足，在鋸切加工過程中，常常出現(xiàn)嚴重的變形并伴有劇烈振動和刺耳噪聲，對環(huán)境和人類生活造成極大的危害。大量研究表明，基體開槽對實現(xiàn)圓鋸片的減振降噪有著顯著的效果。本課題采用基于MATLAB的開槽圓鋸片結構優(yōu)化設計，并通過實驗的方法進行對比驗證，對圓鋸片的振動特性進行了詳細研究，主要內容如下：
　　(1)確定優(yōu)化設計中的變量，創(chuàng)建二次NURBS曲線槽結

2、構的圓鋸片模型。二次NURBS曲線的三個控制點坐標值（即六個坐標值）、槽的個數和權因子，總共確定了八個設計變量。
　　(2)建立優(yōu)化設計中的適應度函數，實現(xiàn)MATLAB和ANSYS兩大軟件的并行計算。在MATLAB的m文件中編寫ANSYS軟件能夠識別的命令流文件，調用ANSYS對圓鋸片進行有限元分析并產生結果文件。MATLAB讀取結果文件中的數據進行處理，得到適應度值。
　　(3)運用MATLAB語言實現(xiàn)優(yōu)化程序的編寫。首先

3、合理建立優(yōu)化過程中的目標函數和約束條件，然后使用MATLAB優(yōu)化工具箱編程計算。主要包括編碼和解碼過程、選擇過程、交叉過程和變異過程等遺傳操作。
　　(4)利用有限元軟件ANSYS對開槽圓鋸片進行振動特性分析，將開槽圓鋸片和未開槽圓鋸片進行對比，研究基體開槽對振動的衰減作用。
　　(5)通過實驗的方法對比開槽圓鋸片和普通圓鋸片在鋸切工件時的橫向振動加速度幅值，進一步驗證開槽圓鋸片的減振降噪效果。
　　論文通過分析開槽圓