摘要

受电臂是挖掘机电动化中重要的结构,利用受电臂结构的外形尺寸作为优化设计变量,将强度以及刚度作为约束条件,提出一种将自适应粒子群算法应用于工程机械的数学建模方法,利用Matlab程序语言实现了自适应粒子群算法,并通过该算法对建立的数学模型进行迭代计算,得出最优的结构尺寸参数,再利用Ansys Workbench对改进前后的结构进行了有限元仿真与模态分析。通过优化,受电臂结构在保证强度与刚度的前提下,其总质量减轻了18.398%。当外界激振频率不高于400Hz时,优化后结构减轻的质量几乎不影响其动态性能。改进后的结构危险截面竖直方向上应力有所减小,水平方向上的应力有所增加,最大增幅2.893 MPa,但增加后仍在安全许用范围内。