針對(duì)極限單工況拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果無法保證多缸缸體在其他工況下的力學(xué)性能問題,基于層次分析法,提出一種綜合考慮多缸靜動(dòng)態(tài)特性的缸體多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化方法。在分析缸體靜態(tài)特性、模態(tài)的基礎(chǔ)上,確定缸體的最惡劣工況及各工況下缸體的拓?fù)鋬?yōu)化空間;考慮缸體的靜態(tài)多工況剛度和動(dòng)態(tài)多階固有頻率,構(gòu)建包含12個(gè)權(quán)重因子的缸體拓?fù)鋬?yōu)化多層次結(jié)構(gòu)模型,利用折衷規(guī)劃法定義兼顧缸體靜動(dòng)態(tài)特性的綜合評(píng)價(jià)函數(shù),并通過層次分析確定各權(quán)重因子,從而得到兼顧靜態(tài)多工況剛度目標(biāo)和動(dòng)態(tài)多階固有頻率目標(biāo)的拓?fù)鋬?yōu)化數(shù)學(xué)模型。仿真結(jié)果表明,優(yōu)化后的缸體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更加合理,缸體質(zhì)量減輕5.22%,靜動(dòng)態(tài)特性得到不同程度的改善。

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圖1 缸體受載情況

表2缸體基本工作參數(shù)Tab.2Basicworkingparametersofcylinderblock參數(shù)缸數(shù)發(fā)火順序工作頻率/Hz質(zhì)量/kg數(shù)值41-3-4-210088.97表3各缸爆炸時(shí)的極限載荷值Tab.3Limitloadv....

圖2 第一缸爆發(fā)時(shí)刻缸體的靜態(tài)特性分析結(jié)果

表4缸體靜態(tài)特性分析結(jié)果Tab.4Staticcharacteristicanalysisofcylinderblock爆發(fā)缸號(hào)最大應(yīng)力/MPa最大位移/mm1217.90.2542168.80.2233168.40.21441....

圖3 模態(tài)分析結(jié)果

表5前6階固有頻率Tab.5First6naturalfrequencies階數(shù)123456固有頻率/Hz2644935315627781038綜上分析可知,缸體的工作頻率(100Hz)遠(yuǎn)低于結(jié)構(gòu)的第一階固有頻率(264Hz),不會(huì)產(chǎn)生....

圖4 拓?fù)鋬?yōu)化的層次結(jié)構(gòu)

折衷規(guī)劃法[10]能同時(shí)考慮多個(gè)目標(biāo)函數(shù)對(duì)設(shè)計(jì)變量的靈敏度,并通過調(diào)節(jié)使各目標(biāo)相互均衡,同時(shí)為每個(gè)目標(biāo)賦予一定的權(quán)重系數(shù),得到多個(gè)目標(biāo)同時(shí)達(dá)到較優(yōu)的相對(duì)最優(yōu)解。3.1.1靜態(tài)多工況剛度目標(biāo)函數(shù)

本文編號(hào)：4055401