多目标优化与层次分析法相结合的滚齿机立柱改进设计.pdfVIP

第 1期 组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 NO．1 2013年 1月 M odularM achineTool AutomaticM anufacturingTechnique Jan．2013 文章编号 ：1001—2265(2013)O1—003l一05 多 目标优化与层次分析法相结合 的滚齿机立柱改进设计术 徐 君 ，张荣闯 ，王 军 ，孙 军 ，于建智 (1．沈阳建筑大学 交通与机械工程学院，沈阳 110168；2．东北大学 机械工程与 自动化学院，沈 阳 110819) 摘要 ：结合 多 目标优化与层次分析法在 结构设计 中的优 点，对滚齿机立柱的设计参数进行 改进。文 章首先运用 CAD软件建立滚齿机立柱的参数化模型，并将其导入有限元分析软件 AWB中对其进行 动静态特性分析；其次通过灵敏度分析得到影响立柱性能的主要设计参数，同时可视化其对 目标 函 数的响应面；然后将设计参数作为优化设计变量 ，以质量最小、变形量最小和一阶固有频率最大为 目 标 函数对立柱进行 多 目标优化 ，得到优化方案的解集合 ；最后通过层 次分析法确 定立柱解集合 中的 各优化方案权重系数 ，寻找 出最优解。 关键词：多 目标优化 ；层次分析法；机床立柱 ；灵敏度分析 中图分类号：TH16；TG65 文献标识码 ：A · TheOptimizationDesignwiththeIntegrationofMulti-objectiveOptimization andAHP fortheColumn ofGearHobbingM achine XU Jun ，ZHANG Rong—chuang ，WANGJun ，SUNJun ，YU Jian—zhi (1．SchoolofTrafficandMechanicalEngineering，ShenyangJianzhuUniversity，Shenyang110168，China； 2．SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，NortheasternUniversity，Shenyang110819，China) Abstract：Optim izationthedesignparameterforthegearhobbingcolumn，withtheintegrationofmulti— objectiveoptimizationandAHP．First，thepaperisgoingtoestablishitsparametricmodelusingCAD softwareandputitintotheAW B wherevibrationmodalandthestaticanalysisareperformed．Thenuse sensitivityanalysisto gainthemaindesignparameterswhich influencethecolumnpropertymost．M ean- while，lettheresponsesurfaceofobjectivefunctionvisua1．Furthermore，themulti—objectiveoptimization designofthecolumn isperformedwiththesegeometricparametersasthedesignvariables．Afterallopti— mum proposalsareshowedup，using AHP todeterminetheweightingcoeffi cient，and finally find out themostPareto—optimalsolution． Keywords：multi-objectiveoptimization；AHP；machinecolumn；sensitivityanalysis