基于拓扑优化与多目标优化的给料机关键部件结构设计
唐华平1
李红星1
姜永正2
刘杰1
1.中南大学机电工程学院,长沙410083;中南大学高性能复杂制造国家重点实验室,长沙4100832.湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室,湘潭411201
摘要：针对给料机经常因为强度不足而发生失效的问题,基于有限元法对某型号振动给料机进行典型工况下瞬态动力学分析,同时开展相应工况下动应力测量,结果表明给料机的失效主因为弹簧上座结构设计不合理.因此,基于变密度法和子结构法,建立以弹簧上座组合应变能为优化目标函数,约束应力和体积分数的拓扑优化模型,基于灵敏度分析和最小二乘法建立了一阶扭转、弯曲频率和总质量的响应面模型,最后利用遗传算法对响应面模型进行多目标优化,得到Pareto最优解集.结果 表明优化后结构固有频率分别提高了4.17％和6.30％,最大动应力减小了46.4％,提高了给料机整体的刚度和结构可靠性.
关键词：振动给料机拓扑优化灵敏度分析遗传算法多目标优化
分类号：TH122(机械设计、计算与制图)
资助基金：国家自然科学基金(51705143)
论文发表日期：2020-08-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 842-848 )
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