基于GA-NLP的剪刀式折叠桥梁展桥机构多目标优化设计

作者：张帅; 韩军^*; 涂群章; 杨小强; 杨旋

来源：工程设计学报, 2020, 27(01): 67-75.

• 展桥机构
• 遗传算法
• 非线性规划
• 多目标优化

针对新型剪刀式折叠桥梁展桥机构的优化设计问题,首先建立了展桥机构的运动学和静力学模型,然后以展桥机构关键铰点位置和岸桥节与竖直方向所成夹角为优化设计变量,以展桥机构的空间位置为主要约束条件,以展桥油缸、连杆、关键铰点受力峰值最小为优化目标,通过正规化和加权处理构造了展桥机构多目标优化分析模型,并采用遗传算法(genetic algorithm,GA)和非线性规划(nonlinear programming,NLP)混合算法对该优化分析模型进行求解。最后,利用ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical systems,机械系统动力学自动分析)软件验证了展桥机构多目标优化分析模型的正确性。结果表明,优化后展桥油缸承载的拉力与推力峰值分别减小了57.9%和25.3%,连杆承载的拉力与压力峰值分别减小了26.1%和55.2%,展桥机构2个关键铰点受力峰值分别减小了23.5%和26.8%。研究结果可为展桥机构的改进设计提供理论依据。

• 单位
  野战工程学院; 中国人民解放军陆军工程大学