基于模糊综合评价的主轴箱有限元优化方法及应用.pdf

《基于模糊综合评价的主轴箱有限元优化方法及应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第12期组合机床与自动化加工技术No．122013年12月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueDec．2013文章编号：1001—2265(2013)12—0045—04基于模糊综合评价的主轴箱有限元优化方法及应用水毕庆，袁清珂，侯志松，袁俊(1．广东工业大学机电工程学院，广州510006；2．西安电子科技大学机电工程学院，西安710071)摘要：为了遴选出主轴箱多目标优化的最佳方案，根据优化方案多因素且定性与定量指标并存的特点，提出运用模糊综合评价法评价主轴箱优化方案的方法。该方法结合层次分析法计算各指标

2、权重系数，并定量计算出各方案相对于初始设计的评判矩阵，最终得出综合评价值。运用这种方法对主轴箱优化方案进行评价，结果表明主轴箱抗振性、轻量化、静力学性都有所提高，与实际目标相符。关键词：模糊综合评价；层次分析法；有限元；目标驱动优化中图分类号：TH122；TG659文献标识码：AOptimizationMethodandApplicationofSpindleBoxFiniteElementBasedonFuzzyComprehensiveEvaluationBIQing。，YUANQing·ke，HOUZhi-song，YUANJun(1．CollegeofMecha

3、nicalandElectricalEngineering，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China；2．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，XidianUniversity，Xian710071，China)Abstract：Inordertoselectthebestschemeofmulti．objectiveoptimizationofspindleboxwhoseoptimi-zationschemecanbequalitative，quant

4、itativeanddiverse．Amethodapplyingthefuzzycomprehensiveevaluationmethodisproposedtoevaluateoptimizationschemeofspindlebox．Itcombinedwithanalytichierarchyprocesstocalculateweightcoeficientsofeachindex，andcalculatedquantitativelyevaluationmatrixofeachschemerelativetotheinitialdesign，atlasto

5、btainedcomprehensiveevaluationvalue．U—singthismethod，theresultshowsthatithasimprovedinvibrationresistance，lightweight，aswellasstaticofspindleboxwhichconsistswiththerealisticobjective．Keywords：fuzzycomprehensiveevaluation；analytichierarchyprocess；finiteelement；goal—drivenop—timjzatjon设计方案

6、进行对比选择，然而其却无法利用定量计算0引言的方法进行选择，此时就需要对设计方案作出综合性主轴箱是高速镂铣机的关键部件，其静动态性的评价，但是在综合评价过程中，某些影响因素又具有能直接影响镂铣机的加工精度、稳定性和抗振性。模糊性。因此，这种对具有模糊性的因素进行综合评镂铣机主轴箱可以看作是悬臂梁结构，此时主轴箱价的方法，就是模糊综合评价。的刚度最差。因此，有必要运用有限元软件对其模糊综合评价的基本步骤如下：在工况位置下进行分析与优化，使得主轴箱设计轻(1)确定因素集：U={U，U2，⋯，}或二级因量化、低成本，达到最佳的设计效果。素集U={，⋯，}；为了解决优化方案的选

7、择问题，本文采用模糊(2)确定评价集：V={，，⋯，}；综合评价法，把利用ANSYS分析与优化主轴箱所得(3)确定权重系数矩阵：由层次分析法(AHP)得的数据作为研究对象，从设计人员的角度对其进行到权重矢量；综合评价，遴选出最佳的优化方案。(4)给出评判矩阵：对单个因素的评判，得到评价集上的集合(rr，⋯，r)，其中r表示对的l模糊综合评价模型建立隶属度，其评判矩阵为：在进行机械系统设计时，设计师常常需要对多种收稿日期：2013—04—12基金项目：广东省产学研专项(2009B090300340、2011B090400119、2012B0