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机械设计与制造2024年第04期:半地半轨双层立式停车装置框架多目标结构优化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:沈仙法;郁锦涛;张月;陈晓颖;

单位:三江学院机械与电气工程学院;南京工业大学机械与动力工程学院;

摘要:为实现半地半轨双层立式停车装置框架结构的轻量化,利用UG建立停车装置框架三维模型,并导入到ANSYS Workbench中进行静力学和模态分析,获得框架等效应力、总体变形、安全系数云图以及前6阶固有振型与频率,找到框架结构的冗余和薄弱部位,再分别以框架横梁和立柱截面的宽度、长度和厚度为优化变量,质量、应力、变形和安全系数为优化目标,以截面尺寸范围、许用应力和最小安全系数为约束条件,建立优化数学模型。然后在ANSYS Workbench响应面优化模块中进行试验设计,并采用多目标遗传算法对框架横梁和立柱的截面尺寸进行多目标优化,得到其截面尺寸的Pareto最优解集和候选设计点。在此基础上,提出框架整体优化设计方案并完成静力学验证。结果表明,优化后的框架整体总质量由优化前的988.731kg降低到664.645kg,降幅达32.78%,优化效果显著,并且其强度、变形和安全系数均满足安全要求。

关键词:停车装置;;框架;;结构优化;;ANSYS Workbench;;多目标遗传算法

基金资助:三江学院科研资助项目(2019SJKY005);; 江苏省高校自然科学研究资助项目(17KJB460011;14KJB460022)