基于萤火虫群算法的虚拟演播室箱体焊接优化.pdf

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1、《热加工工艺》2013年8月第42卷第15期基于萤火虫群算法的虚拟演播室箱体焊接优化王波(齐齐哈尔大学教育与传媒学院，黑龙江齐齐哈尔161006)摘要：针对求解虚拟演播室复杂的箱体焊接结构最优焊接顺序难的问题，采用热．机耦合非线性热弹塑性有限元计算模型，对焊接顺序进行优化数值模拟，提出了一种通过萤火虫算法优化从而得到虚拟演播室箱体最优焊接顺序的方法。该方法选择焊接变形量为目标函数，提出了求解最优焊接顺序的萤火虫算法优化模型，设计了基于萤火虫群算法的焊接顺序优化算法。优化结果表明，该方法求解的最优焊接顺序的焊接变形量小，变化率小，该方法要比传

2、统的经验或者试验方法更快，更精确，效果更好。关键词：虚拟演播室箱体焊接；焊接顺序；萤火虫群算法；有限元计算模型中图分类号：TG404文献标识码：A文章编号：1001．3814(2013)15．0167．03OptimizationofWeldingSequenceofVirtualStudioBoxBasedonGlowwormSwarmAlgorithmⅥrANGB0(CollegeofEducationandCommunication，QiqiharUniversity，Heilongjiang161006，China)Abstract

3、：Tosolvetheproblemthatoptimalweldingsequencesofcomplicatedvirtualstudioboxweldingstructure，theweldingsequenceswasoptimizedbynumericalsimulation，usingnonlinearelastoplasticfiniteelementcalculationmodelofathermo—mechanicalcoupling．Amethodforoptimalweldingsequencesofcomplicat

4、edvirtualstudioboxweldingstructurebasedonglowwormswarmoptimizationalgorithmwasputforward．Theweldingdistortionvaluewasselectedasobjectivefunction．Theoptimizedmodelofglowormswarmoptimizationalgorithmtocalculateoptimalweldingsequenceswasraised．Theweldingsequencesoptimizationa

5、lgorithmbasedonglowwormswarmoptimizationalgorithmwasdesigned．Theoptimizationresultsindicatethatweldingdistortionofoptimalweldingsequencesissmall，thechangerateisalsolow，themethodisfaster，moreaccurate．Theresultsisbetterthantraditionalmethodsbasedonexperienceandtest．Keywords：

6、virtualstudioboxwelding；weldingsequence；glowormswarmoptimizationalgorithm；finiteelementcalculationmodel虚拟演播室中有很多质量要求高的复杂焊接结例，提出采用新型智能仿生算法一萤火虫群算法[1J及构。这些焊接结构的焊接顺序需在焊接工艺流程中热一机耦合非线性热弹塑性有限元计算模型，对焊接精心制定，不良的焊接顺序会导致焊接变形或焊接顺序进行优化数值模拟，从而得到最优焊接顺序。残余应力。通常是根据经验和试验的方法来确定焊1焊接顺序优化接顺序．对于有

7、m条焊缝的焊接结构可选择的焊接顺序为2)X(,n-)(考虑焊接方向，如忽略焊接方向1．1问题模型的建立则为一1)!)个，因此结构越复杂可选的焊接顺序就约束条件为：焊接方向忽略，焊接热输入量恒越庞大．想得到最优焊接顺序仅仅通过经验或者试定，夹紧定位方法恒定，焊接工艺参数恒定。以虚拟验，显然是不可行的。为了在庞大的可选焊接顺序中演播室箱体结构为例将问题抽象化为如下焊接结得到最优焊接顺序，以虚拟演播室中箱体结构梁为构：箱体尺寸为560mmx245mmx320mlTl，厚度为6舢m，板材为16MnR，结构有4个两段焊缝共8段焊缝，1到8个数字的各排

8、列组合为待选焊接顺序，即收稿日期：2013．03．19优化变量。基金项目：黑龙江省教育厅科学技术研究项目f12531758)；黑龙江省教育科学规划课题(JJC1211088)；齐