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作者:刘伟;朱祥;高婷;房卫东;李昊;陈雪辉;郝帅;
单位:安徽建筑大学机械与电气工程学院;高端装备关键摩擦副安徽省重点实验室;合肥波林新材料股份有限公司;
摘要:针对齿轮箱振动噪声问题,采用多目标拓扑优化,优化箱体结构。首先,提出使用博弈论综合层次分析和灰色关联,即组合赋权法分配子目标最优权重值,同时对比3种赋权法优化结果的迭代曲线,验证组合赋权法的优越性。然后,使用折衷规划法归一化子目标得到综合目标函数。最后,根据拓扑优化结果、应力位移云图和模态振型改进箱体结构,改进后箱体相较于原箱体:箱体质量减轻11.2%,箱体最大应力下降39.6%,位移下降5.1%,节点位移幅值响应下降82.8%,前4阶频率均有所上升。所提权重分配方法改善了子目标权重值分配可信度不高、忽略主观判断等缺点;实现了箱体的轻量化;箱体结构改进后静动态性能大幅提升。
关键词:多目标拓扑优化;;齿轮箱;;折衷规划法;;组合赋权法
基金资助:安徽省高校杰出青年科研项目(2022AH020025);; 安徽省高等学校自然科学重点研究项目(2022AH050257);; 合肥市自然科学基金项目(202317);; 安徽建筑大学引进人才及博士启动基金项目(2019QDZ46);; 国家开发投资集团有限公司科技项目(SDIC2023-03)~~