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摘要
混凝土预制构件成组立模成型机(简称成组立模)是一种新型的生产混凝土预制构件的设备。为了提高成组立模台面的振动效果和承载能力，本研究以成组立模模板结构为研究对象，提出了一种拓扑优化新兴设计与响应面法结合的优化设计理论。首先，基于变密度法对成组立模模板结构加强筋布局进行拓扑优化设计，得到了加强筋最佳的材料分布形式，以此对成组立模模板结构进行了结构优化设计。为得到最佳的加强筋设计参数，采用中心组合试验设计，建立模板结构最大位移、最大等效应力的响应面模型。利用多目标遗传算法对响应面模型进行优化求解，得出加强筋各参数最优的组合方案。有限元分析结果表明：与初始方案相比，优化设计方案提高了台面的刚度和强度，同时改善了模板结构的振动特性，并提高了混凝土预制构件的成型质量。该研究为进一步推进成组立模的研究提供了理论指导。
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单位西安建筑科技大学; 德州海天机电科技有限公司; 机电工程学院
