排灌机械工程学报

作者：高金鹏,姚春东*,柳青扬,刘天明,焦会明

单位：燕山大学机械工程学院, 河北 秦皇岛066004

关键词：往复泵,曲轴,曲柄相位,模拟退火算法,弯矩

基金：国家自然科学基金资助项目(51174175);河北省自然科学基金资助项目(E2017203101)

为改善往复泵曲轴受力,提高其工作性能,通过对往复泵曲轴受力及强度分析,以曲轴曲柄5个不同初始相位角为设计变量,以曲轴危险截面所受最大弯矩最小为优化目标,建立往复泵曲柄相位布置方案优化模型.基于模拟退火算法对往复泵曲轴的曲柄相位布置方案进行优化,最终得到2种曲柄相位优化布置,并对优化后的曲轴进行受力及强度仿真分析. 结果表明:优化后的曲柄相位布置方案使得曲轴所受最大弯矩及弯扭组合应力最小,最优布置方案与最差布置方案相比,有效改善了曲轴受力;曲柄相位布置方案优化模型的建立方法同样适用于多缸(五缸、七缸及九缸)单/双作用往复泵,具有通用性;模拟退火算法可以快速优化曲柄相位布置方案,该算法可求得整体最优解,可靠性高,为类似曲轴的曲柄相位布置方案优化提供了新方法.

来源：2020年第9期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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