基于BP神经网络的谐波减速器柔轮疲劳寿命预测研究
更新日期:2024-06-18     浏览次数:107
核心提示:基于BP神经网络的谐波减速器柔轮疲劳寿命预测研究 《现代制造工程》2024年 第4期 | 成元彬 袁文平 张涛 刘志峰 北京市科学技术研究院智能装备研究所

 基于BP神经网络的谐波减速器柔轮疲劳寿命预测研究 《现代制造工程》2024年 第4期 | 成元彬 袁文平 张涛 刘志峰 北京市科学技术研究院智能装备研究所 北京100061 北京工业大学材料与制造学部 北京100124 吉林大学机械与航空航天工程学院 长春130025
关于基于BP神经网络的谐波减速器柔轮疲劳寿命预测研究,以下是详细的回答:
  1. 研究背景与意义
    • 谐波减速器是一种广泛应用于机器人、航空航天等领域的传动装置,其性能的稳定性和可靠性对整体系统至关重要。
    • 柔轮作为谐波减速器的核心部件之一,其疲劳寿命的长短直接影响到整个谐波减速器的使用寿命。因此,对柔轮的疲劳寿命进行预测和分析,具有重要的研究价值。
  2. 研究方法
    • 研究对象:以某型号杯型谐波减速器的柔轮为研究对象。
    • 有限元仿真模型:通过建立柔轮的有限元仿真模型,可以模拟柔轮在实际工作条件下的受力情况,从而得到柔轮在不同参数下的最大应力值。
    • 参数关系分析:研究柔轮最大应力与筒长、筒体壁厚、不同过渡圆角半径等参数之间的关系,这些参数是影响柔轮疲劳寿命的关键因素。
    • 疲劳寿命计算:根据柔轮的S-N曲线(应力-寿命曲线),可以计算出柔轮在不同应力水平下的疲劳寿命。
    • BP神经网络预测:利用反向传播(Back Propagation, BP)神经网络,对柔轮的疲劳寿命进行预测。BP神经网络是一种强大的机器学习工具,可以通过训练学习输入与输出之间的复杂关系,并用于预测未知输入对应的输出结果。
  3. 研究成果
    • 通过对柔轮进行有限元仿真和参数关系分析,得到了柔轮最大应力与筒长、筒体壁厚、不同过渡圆角半径等参数之间的关系。
    • 利用BP神经网络对柔轮的疲劳寿命进行了预测,预测结果具有较高的准确性和可靠性。
  4. 研究意义与应用
    • 该研究为谐波减速器柔轮的疲劳寿命预测提供了一种新的方法,有助于提高谐波减速器的设计水平和可靠性。
    • 通过对柔轮疲劳寿命的预测,可以为谐波减速器的使用和维护提供科学依据,延长谐波减速器的使用寿命,降低维护成本。
    • 该研究方法还可以推广到其他类似传动装置的核心部件疲劳寿命预测中,具有重要的应用价值。

综上所述,基于BP神经网络的谐波减速器柔轮疲劳寿命预测研究,通过有限元仿真和BP神经网络预测相结合的方法,为谐波减速器柔轮的疲劳寿命预测提供了一种新的有效途径,对于提高谐波减速器的性能稳定性和可靠性具有重要意义。