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作者：乔雪涛;杨泽;李放;周世涛;
单位：中原工学院机电学院;
摘要：针对摆线轮成形磨床立柱优化过程中的复杂性，提出一种综合拓扑优化、结构仿生、尺寸优化的多级多目标优化设计方法，实现了立柱质量、一阶固有频率、最大应力及变形位移综合目标优化。以应变能最小为目标函数，以体积分数为约束，采用拓扑优化设计方法，确定了复杂载荷下摆线轮成形磨床立柱材料的最佳分布。以王莲叶脉和芭蕉叶柄为仿生目标，采用结构仿生优化设计方法，在立柱内部仿生空间设计仿生筋板，最大限度提升立柱整体性能。采用响应面模型遗传算法对立柱内部复杂结构尺寸进行优化，得到尺寸最优解。结果表明：在受载相同的情况下，优化后的立柱质量减轻18.4%，立柱最大应力减少23.6%，变形位移减少0.6%，一阶固有频率有所提升。
关键词：磨床立柱;;拓扑优化;;结构仿生;;尺寸优化;;响应面模型遗传算法;;性能仿真
基金资助：河南省科技计划项目（202102210276、212102210318）;; 中原工学院基本科研业务费专项资金项目（K2018YY004）
