........ 34Р3.3 基于线性加权 ESO 方法的驱动盘多目标优化设计....... 35Р3 驱动盘多目标优化设计Р3.1 渐进结构优化方法简介Р渐进结构优化方法由谢亿民等在 1993 年针对应力优化提出,基本思想是基于一种物竞天择,适者生存的自然规律启发式的想法,根据结构中应力分布情况,应力小的单元区域材料未充分利用将之作为低效单元,应力大的单元是结构中最有可能先破坏的区域将之作为高效单元,每次迭代逐渐删去低效单元,使结构最小应力逐渐增大,最终得到的拓扑结构为最优。渐进结构优化方法按进化策略分为两种,一种是材料均等分担承载载荷的进化方向,另一种是基于目标函数的灵敏度的进化,此方法原理简单计算效率高,易用程序实现通用性好,受到国内外学者的广泛关注,对该方法进行改进并应用于实际工程。本章主要介绍渐进结构优化方法中常用的多目标的优化方法,在前人研究基础上对驱动盘进行多目标优化设计,不仅考虑结构的刚度,强度,还要求结构能具有较大的转动惯量,较小的质量,这对于工程实际应用有较大价值。因此,我们考虑刚度,强度,转动惯量,质量这四个目标,对驱动盘结构进行优化设计。Р总结Р针对驱动盘的结构特性,本文的主要内容有:Р1.对驱动盘进行驱动盘静各工况下的强度分析,获得其应力、变形分布;驱动盘模态和振型分析;驱动盘稳定翘曲分析;驱动盘刚度分析;驱动盘疲劳分析;驱动盘动平衡开孔的影响分析。Р2. 在计算分析基础上对驱动盘进行了多目标优化,采用归一化方法解决转动惯量、柔度、质量等子目标不在同一个数量级的问题。采用线性加权优化方法,基于线性加权方法的渐进结构优化单元灵敏度,最后得到了较好的驱动盘优化结果,验证了归一化方法及线性加权法应用于 ESO 多目标优化中的有效性。Р全面的计算分析及优化确保了驱动盘结构和尺寸设计合理,材料选择得当,有充分的强度、刚度和稳定性保证,产品已应用于工程实际。
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