响应面和多目标遗传算法结合的副车架优化.pdfVIP

第 4 期 机械设计与制造 2018 年 4 月 Machinery Design ＆ Manufacture 1 响应面和多目标遗传算法结合的副车架优化 鲁宜文，王东方，缪小冬，王 强 （南京工业大学 机械与动力工程学院，江苏 南京 211800 ） 摘 要：为实现副车架设计过程中，质量和第一阶模态频率同时达到最优，在模态分析和三种工况副车架强度分析的基 础上，首先应用 Hyperworks 进行了副车架参数化，建立了 11 个厚度尺寸变量。然后应用试验设计分析方法对尺寸变量进 行筛选，去掉了 3 个对质量、最大应力和第一阶模态频率影响都不显著的因子，将基于移动最小二乘法构建响应面近似 模型引入到副车架优化设计的复杂系统中。 最后，基于副车架近似模型利用多目标遗传算法进行多目标优化，获得了副 车架质量和第一阶模态频率的 Pareto 最优解。 研究结果表明：通过获得的 Pareto 最优解的边界，可以指导副车架优化设 计，将大幅缩减产品开发周期、降低产品开发成本。 关键词：副车架；移动最小二乘法；响应面；多目标遗传算法；Pareto 最优解 中图分类号：TH16 ；U463.32 文献标识码：A 文章编号：1001-3997（2018）04-0001-04 Optimization for Sub-Frame Combining Response Surface with Muti-Objective Genetic Algorithm LU Yi-wen ， WANG Dong-fang ， MIAO Xiao-dong ， WANG Qiang （College of Mechanical and Power Engineering ， Nanjing Tech University ， Jiangsu Nanjing 211800 ， China ） Ａｂｓｔｒａｃｔ ：In order to achieve the optimal mass and the first modal frequency in the process of the sub-frame ’s design ， it based on the modal and the strength analysis of three working conditions. Firstly ， the sub -frame is parameterized by Hyperworks and 11 thickness dimension variables are established. Secondly ，design of experiments （DOE）is explored to screen the size variables of sub-frame ， and then the 3 size variables which are not significant factors for mass ， maximum stress and the first-order frequenc y of sub-frame are removed ，a response surface approximate model based on moving least squares method （MLSM） is introduced to the complex systems of sub -frame optimization design. Finally ， multi -objective optimization is