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撓性膜片聯軸器優化設計

發布者:鑫程機械  發布日期:2018-04-14

本文改進了無約束優化方法,提出了的約束函數法。用此法了膜片聯軸器在滿足強度、剛度、振動等條件下。以重量輕,剛度小為目標的優化設計計算?;谀て膹姸?,剛度是在有限元分析基礎上進行,要解決有限元前置處理自動分單元、自動分載荷和后置處理(繪等值線)等一系列的間題,了一套比較完善的膜片外形優化設計的軟件系統Powe11優化法是屬于無約束優化方法的一種。這種方法不需要對目標函數作求導計算,具有收斂性好等特點,一般認為是不求導的無約束優化方法中的方法之一。

    對于有約束的問題常采用內、外點罰函數優化方法,把有約束的問題通過重新構造目標函數和重新定義變量的定義域化歸為無約束的優化間題求解。但本問題用罰函數法

求解時其收斂速度較慢,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,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”方法進行了改進.提出了有約束的Powell直接優化法,通過多次運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,如扭轉載荷,離心載荷,軸向位移引起的載荷,角不對中引起的載荷等。在用有限元分析其強度時要涉及到平面應力、薄板的彎曲及角不對中的間題。角不對中要把它化為薄板的彎曲間題,然后還要區分靜應力和交變應力,再列出強度條件。還有振動頻率約束,在此用傳遞矩陣來分析該系統的軸向、橫向固有頻率。在優化過程中經常要進行大量有限元分析,振動特性分析,因此要很好地解決有限元的前置處理、自動分單元、自動分節點、自動分載荷等問題和自動化,否則是不能進行的。


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