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撓性膜片聯(lián)軸器優(yōu)化設(shè)計(jì)

發(fā)布者:鑫程機(jī)械  發(fā)布日期:2018-04-14

本文改進(jìn)了無(wú)約束優(yōu)化方法,提出了的約束函數(shù)法。用此法了膜片聯(lián)軸器在滿足強(qiáng)度、剛度、振動(dòng)等條件下。以重量輕,剛度小為目標(biāo)的優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算?;谀て膹?qiáng)度,剛度是在有限元分析基礎(chǔ)上進(jìn)行,要解決有限元前置處理自動(dòng)分單元、自動(dòng)分載荷和后置處理(繪等值線)等一系列的間題,了一套比較完善的膜片外形優(yōu)化設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)Powe11優(yōu)化法是屬于無(wú)約束優(yōu)化方法的一種。這種方法不需要對(duì)目標(biāo)函數(shù)作求導(dǎo)計(jì)算,具有收斂性好等特點(diǎn),一般認(rèn)為是不求導(dǎo)的無(wú)約束優(yōu)化方法中的方法之一。

    對(duì)于有約束的問(wèn)題常采用內(nèi)、外點(diǎn)罰函數(shù)優(yōu)化方法,把有約束的問(wèn)題通過(guò)重新構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)和重新定義變量的定義域化歸為無(wú)約束的優(yōu)化間題求解。但本問(wèn)題用罰函數(shù)法

求解時(shí)其收斂速度較慢,精度不高,其性受罰因子的影響較大。如果初始懲罰因子選擇不當(dāng),其收斂速度緩慢,甚至不收斂。為提高其收斂速度及其收斂精度,作者將Powe”方法進(jìn)行了改進(jìn).提出了有約束的Powell直接優(yōu)化法,通過(guò)多次運(yùn)算其收斂速度和精度均有較大的提高。

    膜片是承受多種載荷的,如扭轉(zhuǎn)載荷,離心載荷,軸向位移引起的載荷,角不對(duì)中引起的載荷等。在用有限元分析其強(qiáng)度時(shí)要涉及到平面應(yīng)力、薄板的彎曲及角不對(duì)中的間題。角不對(duì)中要把它化為薄板的彎曲間題,然后還要區(qū)分靜應(yīng)力和交變應(yīng)力,再列出強(qiáng)度條件。還有振動(dòng)頻率約束,在此用傳遞矩陣來(lái)分析該系統(tǒng)的軸向、橫向固有頻率。在優(yōu)化過(guò)程中經(jīng)常要進(jìn)行大量有限元分析,振動(dòng)特性分析,因此要很好地解決有限元的前置處理、自動(dòng)分單元、自動(dòng)分節(jié)點(diǎn)、自動(dòng)分載荷等問(wèn)題和自動(dòng)化,否則是不能進(jìn)行的。


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