基于近似模型的螺旋轴式移箱机构多学科设计优化

作者：储婷婷; 朱德泉^*; 朱宏; 张俊; 张顺; 蒋锐

来源：安徽农业大学学报, 2018, 45(06): 1147-1153.

DOI：10.13610/j.cnki.1672-352x.20190102.018

• 协同优化
• 近似模型
• 多学科设计
• 移箱机构

针对移箱机构优化设计中存在多目标、强耦合及非线性问题,以螺旋轴式移箱机构为研究对象,开展了基于近似模型的移箱机构多学科设计优化研究。将移箱机构多学科优化设计分解为运动学、动力学和结构力学3个学科,进行了学科分析;采用拉丁超立方试验设计方法,产生初始样本点,构建了系统级变量与学科级优化之间的Kriging近似模型;采用协同优化方法,搭建了基于iSIGHT软件的螺旋轴式移箱机构多学科设计优化集成平台,采用多岛遗传算法和序列二次规划法相结合的混合算法优化求解,并进行了验证。结果表明,优化后的移箱机构滑套最大加速度由1.286e5 mm·s-2减至9.253e4 mm·s-2,降低了28.05%;螺旋轴一阶固有频率由238.265 Hz增至264.538Hz,增加了11.03%;机构质量由2265.318g减小至1848.310g,降低了18.41%。采用近似技术进行移箱机构多学科设计优化,在保证计算精度的前提下,降低了求解时间,而且优化后的移箱机构整体性能最优。

• 单位
  安徽农业大学