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挠性膜片联轴器优化设计

发布者:鑫程机械  发布日期:2018-04-14

本文改进了无约束优化方法,提出了的约束函数法。用此法了膜片联轴器在满足强度、刚度、振动等条件下。以重量轻,刚度小为目标的优化设计计算。基于膜片的强度,刚度是在有限元分析基础上进行,要解决有限元前置处理自动分单元、自动分载荷和后置处理(绘等值线)等一系列的间题,开发了一套比较完善的膜片外形优化设计的软件系统Powe11优化法是属于无约束优化方法的一种。这种方法不需要对目标函数作求导计算,具有收敛速度快性好等特点,一般认为是不求导的无约束优化方法中的方法之一。

    对于有约束的问题常采用内、外点罚函数优化方法,把有约束的问题通过重新构造目标函数和重新定义变量的定义域化归为无约束的优化间题求解。但本问题用罚函数法

求解时其收敛速度较慢,精度不高,其性受罚因子的影响较大。如果初始惩罚因子选择不当,其收敛速度缓慢,甚至不收敛。为提高其收敛速度及其收敛精度,作者将Powe”方法进行了改进.提出了有约束的Powell直接优化法,通过多次运算其收敛速度和精度均有较大的提高。

    膜片是承受多种载荷的,如扭转载荷,离心载荷,轴向位移引起的载荷,角不对中引起的载荷等。在用有限元分析其强度时要涉及到平面应力、薄板的弯曲及角不对中的间题。角不对中要把它化为薄板的弯曲间题,然后还要区分静应力和交变应力,再列出强度条件。还有振动频率约束,在此用传递矩阵来分析该系统的轴向、横向固有频率。在优化过程中经常要进行大量有限元分析,振动特性分析,因此要很好地解决有限元的前置处理、自动分单元、自动分节点、自动分载荷等问题和自动化,否则是不能进行的。


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