鋸齒軋花過程的計算模擬.pdf

1、隨著棉花體制改革的深化和棉紡織工業(yè)的快速發(fā)展，巨大的市場潛力帶動了我國棉花加工產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，同時市場對原棉品質(zhì)提出了更高的要求，迫切要求棉花加工企業(yè)更加注重籽棉軋花質(zhì)量。但目前國內(nèi)的棉花加工企業(yè)大多釆用粗放式的加工方法，造成了巨大的資源浪費和經(jīng)濟損失，因此，結(jié)合計算機模擬分析軋花過程，改變傳統(tǒng)加工方式是必然選擇。本文以鋸齒軋花過程為研究對象，通過有限元與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對軋花速度、棉卷密度等參數(shù)與原棉各品質(zhì)之間的關(guān)系進(jìn)行分析，初步實現(xiàn)軋花過程的

2、有限元分析且選擇最合適的參數(shù)建立預(yù)測模型，對軋花速度進(jìn)行合理取值，從而提高軋花質(zhì)量。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)提出三參數(shù)模型與Burgers模型對棉纖維粘彈性性能進(jìn)行描述，構(gòu)建粘彈性模型的微分型本構(gòu)方程，通過蠕變與應(yīng)力松弛試驗以及后期數(shù)據(jù)處理，選定Burgers模型對棉纖維力學(xué)性能進(jìn)行描述，為實現(xiàn)軋花過程的有限元分析奠定了基礎(chǔ)。同時，研究了回潮率對棉纖維力學(xué)性能的影響，選擇正常狀態(tài)下的棉纖維和完全浸濕狀態(tài)下的

3、棉纖維進(jìn)行蠕變和應(yīng)力松弛的試驗對比分析。
　　(2)在ANSYS中建立鋸片與棉卷相互作用的有限元模型，結(jié)合Burgers模型參數(shù)，將棉卷的粘彈性在ANSYS中以Prony級數(shù)表示出，初步實現(xiàn)了軋花過程的有限元分析，為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立奠定了基礎(chǔ)；并通過理論計算和有限元分析，針對乳花速度、棉卷密度、鋸齒壓力角等因素對軋花生產(chǎn)的影響進(jìn)行分析。
　　(3)通過建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對原棉品質(zhì)進(jìn)行預(yù)測，為了使軋花生產(chǎn)得到的原棉品質(zhì)更優(yōu)，提

4、出對軋花速度進(jìn)行反向預(yù)測并選擇合理的值，在原有模型無法滿足要求的情況下，提出結(jié)合有限元分析中鋸片上支反力的新模型，期望達(dá)到對軋花質(zhì)量提高的目的。
　　(4)對軋花過程有限元分析的支反力進(jìn)行提取，利用結(jié)合支反力的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對軋花速度進(jìn)行預(yù)測，并對兩種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行比較；測試數(shù)據(jù)驗證了所提出模型的正確性，且GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測效果更優(yōu)，為軋花速度值的選取提供了有力支持。
　　本文旨在通過研