火腿肠检测设备支撑件优化和生产线电气布局
文献类型：学位论文
| 作者 | 孙亮 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2012-05-28 |
| 授予单位 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 导师 | 杜劲松 |
| 关键词 | 拓扑优化 SIMP模型 HyperWorks 电气布局 |
| 其他题名 | Electrical Layout and Support Pieces Optimization of the Sausage Detection Equipment |
| 学位专业 | 机械电子工程 |
| 中文摘要 | 食品安全问题一直是公众关注的热点问题，保证食品的安全卫生也成为了食品生产企业的重要内容。当前，火腿肠靠着快捷方便的优点，在中国肉制品市场中正占据越来越重要的位置。而国内大部分厂家对火腿肠外观质量的检测仍以人工检测为主，效率低下，影响着企业的进一步发展。本文以“河南双汇火腿肠外观质量在线检测系统项目”为依托，以设备支撑件的拓扑优化和生产线电气布局为研究内容，本文的目的是为设计检测效率高而且轻量化的设备做出贡献。 本文首先介绍了研究背景和火腿肠质量检测设备的原理,结合项目过程中以经验设计为主的实际情况，为了得到性能更佳结构更轻的产品，在阅读了大量相关文献的基础上，提出将拓扑优化的思想和方法应用到火腿肠质量检测设备，并进行电气设备的布局研究，以实现对火腿肠外观质量有效准确地检测。 其次对常用的拓扑优化表达方式和材料插值模型进行了介绍，较为系统地研究了均匀化理论和变密度法等材料插值方法，建立了基于固体各向同性惩罚微结构（SIMP）材料插值方法的连续体结构拓扑优化模型，为后续的拓扑优化理论和应用研究做了准备。 讨论了连续体结构拓扑优化的求解算法，分析比较了不同算法的特点和适用范围，重点推导了基于SIMP理论的以最小柔度为目标的数学模型的优化准则算法。建立了结构算法的流程，利用程序在Matlab中实现了拓扑优化，探讨了常见的数值不稳定现象，并针对算例中惩罚因子和过滤半径对拓扑优化结果的影响进行了分析。 在此基础上为了验证拓扑优化算法在工程中的可行性，利用HyperWorks优化软件对火腿肠质量检测设备中的重要支撑件进行了拓扑优化。从仿真结果看，优化后的零部件刚度增加，重量减少，实现了轻量化设计，从而为以后的结构改造提供一定的参考依据。 最后针对火腿肠质量检测设备的电气控制系统，对生产线电气设备布局进行了研究。根据功能的不同，把生产线划分为入料，排序，检测和剔除四部分，分析设定了各个部分中电气器件的结构定位，明确了装置的工作流程和硬件功能，从而使得电气设备在设计的机械结构上能顺利安装和运行，以实现对火腿肠外观质量实时准确地检测。 |
| 索取号 | O224/S97/2012 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-07-27 |
| 分类号 | O224 |
| 源URL | [http://ir.sia.ac.cn/handle/173321/9313]  |
| 专题 | 沈阳自动化研究所_自动化系统研究室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 孙亮. 火腿肠检测设备支撑件优化和生产线电气布局[D]. 中国科学院沈阳自动化研究所. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：沈阳自动化研究所
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