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摘要
在管状带式输送机运输过程中，托辊在圆管带的接触载荷激励下会产生振动噪声，这是管状带式输送机运输过程中的主要噪声源。托辊参数的优化设计，对于管状带式输送机整体的减振降噪具有重要意义。为此，以托辊为优化对象，对托辊在不同结构参数下的振动特性和噪声规律进行了研究，提出了一种基于随机森林回归(RFR)的管状带式输送机用托辊参数优化设计方法。首先，对托辊进行了模态分析，得到了托辊的振动特性，确定了托辊的优化方向；基于有限元-边界元混合声场仿真方法，以现场采集的托辊受力频谱作为激励，探究了托辊在不同结构参数影响下的振动噪声及规律；然后，开发了基于RFR算法的机器学习模型，建立了托辊结构参数与噪声值之间的设计数据库，结合约束条件，得到了托辊参数的最优解；最后，针对优化后的托辊结构进行了仿真分析。研究结果表明，当托辊的直径为152 mm、厚度为6 mm、材料为普通钢、轴径为30 mm时，取得最优解，优化托辊产生的振动噪声较原托辊降低了约13.4 dB;通过托辊的优化设计，可以为管状带式输送机整体减振降噪提供参考。
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单位航天学院; 厦门大学
