焊接平台龙门架结构轻量化设计

作者：陈国雄; 曹阳^*; 吴家雄; 张大斌

来源：机械设计与制造, 2023, 1-7.

DOI：10.19356/j.cnki.1001-3997.20231214.002

• 焊接平台
• 龙门架
• 灵敏度分析
• 响应面法
• 多目标优化

针对按经验法设计得到的焊接平台龙门架结构存在质量偏大和隔振能力较弱的问题，提出了一种基于有限元法—近似模型—遗传算法三者结合的多目标优化方法。通过对龙门架进行静力学与模态分析研究，获得了龙门架存在刚度与强度冗余的信息；以质量、最大静变形量、最大等效应力和1阶模态频率为性能指标，龙门架上7个尺寸参数为设计变量，选用中心复合试验设计对龙门架结构进行7因素5水平的仿真试验；根据响应面法构建近似模型代替龙门架有限元仿真模型，采用遗传算法对龙门架结构进行多目标求解优化。研究结果表明：优化后龙门架质量减少了7.34%，最大静变形量增加了0.0434mm，最大等效应力增加了4.16MPa，1阶模态频率提高了1.22Hz，有效避开了共振频率范围，隔振能力明显提升，可满足焊接平台的设计要求。

• 单位
  贵州大学; 中建四局安装工程有限公司