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机械设计与制造2024年第01期:基于镜面反射算法的机械产品结构稳健优化设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:戚其松;徐航;董青;辛运胜;

单位:太原科技大学机械工程学院;

摘要:为提高机械产品的质量和可靠性,降低制造成本,以箱形截面的悬臂结构为研究对象,采用智能优化领域中的最新研究成果-镜面反射算法,综合结构优化设计和稳健设计两种先进的结构分析方法,对悬臂梁结构进行稳健优化设计研究。在对机械产品结构进行轻量化研究的前提下,探究实际环境中某些具有非确定设计特征的参数的影响,保证设计目标不会因设计变量的微小变化而产生较大波动,提高产品的稳健性。在结构优化模型中引入灵敏度指标的概念,构建能够同时满足结构轻量化和稳健性的多目标优化问题。考虑环境及制造条件的影响,将设计变量参数离散化,采用MATLAB编写专用优化程序对悬臂梁结构进行稳健优化分析,数值算例的计算结果表明,镜面反射算法适合于求解结构稳健优化设计问题,镜面反射算法是一种方便、实用的结构设计工具,这里的研究为金属结构的设计提供了新思路。

关键词:镜面反射算法;;结构优化;;稳健优化;;多目标

基金资助:国家自然科学基金—基于模糊综合评价的桥式起重机金属结构绿色最优化设计理论研究(51805348)