【摘要】：建立了包含導(dǎo)軌結(jié)合面的橫梁有限元模型,并通過(guò)模態(tài)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了有限元模型的正確性,在多種極限工況下對(duì)原橫梁進(jìn)行了靜動(dòng)態(tài)特性分析與評(píng)價(jià);針對(duì)現(xiàn)有優(yōu)化方法的不足,采用了一種新的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法:通過(guò)網(wǎng)格變形技術(shù)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)尺寸的參數(shù)化建模,基于拉丁超立方采樣、相對(duì)靈敏度分析和Kriging近似模型建立橫梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化的代理模型以代替現(xiàn)有的有限元仿真模型;以體積最小為優(yōu)化目標(biāo),以剛度、強(qiáng)度和動(dòng)態(tài)性能不變?yōu)榧s束條件,采用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì).優(yōu)化結(jié)果表明:在保持橫梁最大變形、靜剛度以及一階模態(tài)頻率基本不變的情況下,橫梁總質(zhì)量減少了58 kg(減少了5.9%).
[Abstract]:The finite element model of the beam with guide rail interface is established, and the validity of the finite element model is verified by modal experiments. The static and dynamic characteristics of the original beam are analyzed and evaluated under a variety of limit conditions. In view of the shortcomings of the existing optimization methods, a new optimization design method is proposed: the parameterized modeling of the structure size is realized by the mesh deformation technique, and based on the Latin hypercube sampling, Relative sensitivity analysis and Kriging approximation model are used to establish the agent model of beam structure optimization to replace the existing finite element simulation model. With the minimum volume as the optimization objective, the stiffness, strength and dynamic performance are not changed into constraints, the genetic algorithm is used to optimize the design. The optimization results show that the total mass of the beam is reduced by 58 kg (5.9%) under the condition of keeping the maximum deformation of the beam, the static stiffness and the frequency of the first order mode basically unchanged.
【作者單位】： 東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;
【基金】：江蘇省科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目(BE2014133) 江蘇省前瞻性聯(lián)合研究資助項(xiàng)目(BY2014127-01) 教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金資助項(xiàng)目(UASP1301)
【分類號(hào)】：TG659

【參考文獻(xiàn)】

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1 穆雪峰,姚衛(wèi)星,余雄慶,劉克龍,薛飛;多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化中常用代理模型的研究[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2005年05期

2 方劍光;高云凱;王婧人;王園;;基于網(wǎng)格變形技術(shù)的白車身多目標(biāo)形狀優(yōu)化[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2012年24期

3 郭壘;張輝;葉佩青;段廣洪;;基于靈敏度分析的機(jī)床輕量化設(shè)計(jì)[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年06期

4 季楓;王登峰;陳書(shū)明;劉波;李曉青;;轎車白車身隱式全參數(shù)化建模與多目標(biāo)輕量化優(yōu)化[J];汽車工程;2014年02期

【共引文獻(xiàn)】

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1 趙峰;李勝忠;楊磊;劉卉;;基于CFD的船型優(yōu)化設(shè)計(jì)研究進(jìn)展綜述[J];船舶力學(xué);2010年07期

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3 劉小民;張文斌;;一種基于徑向基函數(shù)的近似模型構(gòu)造方法[J];燕山大學(xué)學(xué)報(bào);2010年05期

4 賈清虎;張紅剛;王輝;;穩(wěn)定平臺(tái)控制器參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化[J];電光與控制;2012年04期

5 李娜;盧作基;秦翠娟;;基于參數(shù)化模型優(yōu)化的噴氨格柵設(shè)計(jì)方法研究[J];電力科技與環(huán)保;2012年02期

6 王小妮;;基于代理模型的結(jié)構(gòu)外形優(yōu)化[J];飛機(jī)設(shè)計(jì);2008年03期

7 陳國(guó)棟;韓旭;劉桂萍;;一種基于近似模型管理的多目標(biāo)優(yōu)化方法[J];工程力學(xué);2010年05期

8 周曉劍;馬義中;朱嘉鋼;;基于梯度信息的支持向量回歸機(jī)[J];系統(tǒng)工程;2010年03期

9 李建平;王維平;李群;楊峰;;線性分式規(guī)劃優(yōu)化分析的元模型方法[J];高等學(xué)校計(jì)算數(shù)學(xué)學(xué)報(bào);2007年01期

10 李建平;王維平;李群;胡小榮;;線性規(guī)劃優(yōu)化分析的元模型方法及其比較[J];國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào);2007年02期

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1 李建平;王維平;周敏;吳強(qiáng);;多擬合法凸線性組合元模型及其應(yīng)用[A];2007系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

2 李權(quán);郭兆電;雷武濤;白俊強(qiáng);王丹;;飛行器設(shè)計(jì)中的代理模型與優(yōu)化算法[A];全面建成小康社會(huì)與中國(guó)航空發(fā)展——2013首屆中國(guó)航空科學(xué)技術(shù)大會(huì)論文集[C];2013年

3 CHEN Yuanyuan;BAI Junqiang;WANG Dan;;A new sample update strategy based on kringing[A];第26屆中國(guó)控制與決策會(huì)議論文集[C];2014年

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2 王曙輝;旋轉(zhuǎn)式連續(xù)微波再生微粒捕集器再生機(jī)理及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D];湖南大學(xué);2010年

3 向國(guó)齊;支持向量回歸機(jī)代理模型設(shè)計(jì)優(yōu)化及應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2010年

4 劉宇;多狀態(tài)復(fù)雜系統(tǒng)可靠性建模及維修決策[D];電子科技大學(xué);2010年

5 鄧海松;基于稀疏先驗(yàn)的計(jì)算機(jī)試驗(yàn)元建模方法研究[D];南京理工大學(xué);2011年

6 王琦;MDO優(yōu)化算法研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

7 彭名華;直升機(jī)總體多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

8 彭志威;基于計(jì)算流體力學(xué)的虹吸式流道形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];湖南大學(xué);2009年

9 李恩穎;近似模型優(yōu)化體系關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用[D];湖南大學(xué);2009年

10 門正興;電阻連續(xù)加熱成形電—熱—力耦合試驗(yàn)及模擬[D];重慶大學(xué);2010年

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2 莊菲菲;基于形狀敏度分析的角磨多學(xué)科性能優(yōu)化[D];浙江大學(xué);2011年

3 宋軒;復(fù)雜產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)方案求解與性能參數(shù)優(yōu)化技術(shù)及應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2011年

4 王東衡;金屬簧片阻尼隔振器動(dòng)態(tài)特性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];江南大學(xué);2011年

5 劉長(zhǎng)亮;鼓式制動(dòng)器動(dòng)力學(xué)分析及制動(dòng)性能優(yōu)化[D];吉林大學(xué);2011年

6 李金衛(wèi);結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的矩陣同倫攝動(dòng)分析[D];吉林大學(xué);2011年

7 周姍姍;基于車身承載度的半承載式客車結(jié)構(gòu)改進(jìn)研究[D];吉林大學(xué);2011年

8 李健;不確定理論在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D];西華大學(xué);2011年

9 湛嵐;大型客機(jī)外形參數(shù)化與機(jī)翼氣動(dòng)結(jié)構(gòu)多學(xué)科優(yōu)化[D];南京航空航天大學(xué);2009年

10 陳盈果;基于代理模型的對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)方法研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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1 吳宗敏;徑向基函數(shù)、散亂數(shù)據(jù)擬合與無(wú)網(wǎng)格偏微分方程數(shù)值解[J];工程數(shù)學(xué)學(xué)報(bào);2002年02期

2 錢德猛;梁林;;某轎車白車身的輕量化設(shè)計(jì)研究[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年S1期

3 朱瑤潔;尹明德;方德廣;;中型客車車身骨架的參數(shù)化設(shè)計(jì)方法研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2007年06期

4 羅輝;陳蔚芳;葉文華;;機(jī)床立柱靈敏度分析及多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2009年04期

5 孫光永;李光耀;陳濤;張勇;;多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法在薄板沖壓成形中的應(yīng)用[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2009年05期

6 史國(guó)宏;陳勇;楊雨澤;姜欣;宋正超;;白車身多學(xué)科輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2012年08期

7 鄧曉龍;許敏;陳劍;顧鐳;楊萬(wàn)里;;發(fā)動(dòng)機(jī)缸體固有頻率對(duì)加強(qiáng)筋厚度的靈敏度分析[J];內(nèi)燃機(jī)工程;2007年02期

8 葉輝;胡平;申國(guó)哲;孫宏圖;劉波;周定陸;;基于靈敏度和碰撞仿真的汽車車身輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2010年10期

9 韓旭;朱平;余海東;郭永進(jìn);林忠欽;高新華;顧鐳;楊晉;徐有忠;;基于剛度和模態(tài)性能的轎車車身輕量化研究[J];汽車工程;2007年07期

10 李楠;高衛(wèi)民;戴軼;;基于隱式參數(shù)化模型的車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];汽車工程;2008年10期

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2 ;[J];;年期

3 ;[J];;年期

4 ;[J];;年期

5 ;[J];;年期

6 ;[J];;年期

7 ;[J];;年期

8 ;[J];;年期

9 ;[J];;年期

10 ;[J];;年期

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2 孫樹(shù)立;邱鑫;隋杰;;基于重心坐標(biāo)插值的網(wǎng)格變形方法研究[A];北京力學(xué)會(huì)第17屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

3 張明磊;孫樹(shù)立;邱鑫;;基于重心坐標(biāo)插值的網(wǎng)格變形GPU并行方案[A];北京力學(xué)會(huì)第19屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

4 袁明武;劉劍飛;孫樹(shù)立;陳璞;李水鄉(xiāng);陳斌;;網(wǎng)格生成和網(wǎng)格變形[A];慶祝中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)成立50周年暨中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)’2007論文摘要集（上）[C];2007年

5 孫樹(shù)立;陳斌;邱鑫;隋杰;;大規(guī)�；旌暇W(wǎng)格變形的分區(qū)算法[A];力學(xué)與工程應(yīng)用（第十三卷）[C];2010年

6 閔新勇;董湘懷;鄔旭輝;;網(wǎng)格變形技術(shù)在風(fēng)機(jī)翼型整體和局部氣動(dòng)外形優(yōu)化中的應(yīng)用[A];結(jié)構(gòu)及多學(xué)科優(yōu)化工程應(yīng)用與理論研討會(huì)’2009（CSMO-2009）論文集[C];2009年

7 張群;祝寶山;韓業(yè)鵬;;流固強(qiáng)耦合問(wèn)題的CAE集成軟件平臺(tái)及其工程應(yīng)用[A];第八屆中國(guó)CAE工程分析技術(shù)年會(huì)暨2012全國(guó)計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)與應(yīng)用高級(jí)研討會(huì)論文集[C];2012年

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1 許秋兒;網(wǎng)格變形技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2009年

2 郭正;包含運(yùn)動(dòng)邊界的多體非定常流場(chǎng)數(shù)值模擬方法研究[D];中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2002年

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3 馬晉;樣例驅(qū)動(dòng)的分塊網(wǎng)格變形方法[D];浙江大學(xué);2008年

4 余權(quán);基于多視圖立體視覺(jué)和迭代網(wǎng)格變形的個(gè)性化人手三維建模[D];浙江大學(xué);2012年

5 劉衍琦;圖像驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)格變形及其在汽車造型中的應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2010年

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7 鄭路;基于網(wǎng)格變形的polycube自動(dòng)參數(shù)化方法[D];浙江大學(xué);2006年

8 胡勇全;基于自動(dòng)生成控制點(diǎn)的拉普拉斯變形[D];大連理工大學(xué);2012年

9 杜中義;牙模型編輯系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];浙江大學(xué);2012年

10 秦博;面向復(fù)雜顯示表面的多投影校正技術(shù)研究[D];復(fù)旦大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：2399073