容差系数对某重型卡车车架多目标拓扑优化结果的影响.pdf

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1、CAD／CAE／CAPWCAM现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2015年第9期容差系数对某重型卡车车架多目标拓扑优化结果的影响+夏洋，梁伟，张琮鑫，王海光(重庆交通大学机电与汽车工程学院，重庆400074)摘要：多级容差序列法是解决多目标拓扑优化问题的常用方法之一。其中，容差系数是直接影响最终优化结果的重要参数。目前，容差系数主要依据设计经验进行确定，但利用经验得到的容差系数仅适用于某些特定的结构。以重型卡车车架的多目标拓扑优化为例，考察了不同容差系数的选取对

2、多目标拓扑优化结果的影响程度。研究结果表明：容差系数对各工况下的多目标优化结果均产生影响；随容差系数的增加，最优拓扑构型中车架前部“x”型横梁结构增加，车架后部第一“I”型横梁结构消失，第二“I”型横梁结构转变为“x”型；选择较大的容差系数可以增大第二级目标的拓扑优化效果，选择较小的容差系数则使第一级目标拓扑优化效果显著。关键词：容差系数；多级容差序列法；多目标；拓扑优化中图分类号：0327；TBll5．1文献标志码：A文章编号：1671--3133(2015)09—0092—05Influenceo

3、ftolerancecoefficientonmulti-objectivetopologyoptimizationresultsofaheavytruckframeXiaYang，LiangWei，ZhangJingxin，WangHaiguang(CoHegeofMechatronics＆AutomotiveEngineering，ChongqingJiaotongUniversity，Chongqing400074，China)Abstract：Themultileveltolerantsequ

4、entialprogrammingapproachisoneofthecommonmethodswhichisappliedtosolvemulti-objectivetopologyoptimization．Andtolerancecoefficientasanimportantparameteraffectsoptimizationresultdirectly．Atpresent，designexperienceisthemainbasistodeterminethetolerancecoeffi

5、cientwhichisonlyappropriatetosomestructures．Thetopolo·gYoptimizationofaheavytruckfralnewastakenasanexampletodiscusstheinfluenceofdifferenttolerancecoefficientonmulti-objectiveoptimizationresults．Themsultsshowthattolerancecoefficientwouldaffecttheoptimiz

6、ationresultsofdifferentloadca-ses．Theoptimaltopologyconfigurationindicatesthatanew‘X’typebeamsonthefrontendoftheframewouldappearwiththeincreaseoftolerancecoefficient，andthefirst‘I’typebeamsoftherearwoulddisappear，thesecond‘I’typebeamswouldturnto‘X’type．

7、Thelastlevelobjectivewoulddemonstrateabetteroptimizationmsultwhilealargetolerancecoefficientischosen，otherwisetheoptimizationeffectonformerlevelobjective．wouldbemoresignificant．Keywords：tolerancecoefficient；multileveltolerantsequentialprogramming；multi—

8、objective；topologyoptimization0引言连续体结构拓扑优化的结果不仅可以清楚地表征其传力的路径，而且能够得到比形状优化与尺寸优化更优的材料分配方案，因此拓扑优化是当前结构优化领域中的热点之一⋯。在工程结构的优化设计中，多目标优化问题普遍存在，因此，研究多目标的拓扑优化更符合工程实际，具有更重要的意义【2J。在解决多目标拓扑优化问题时，多级容差序列法是常用方法之一。该方法的基本思想¨1是将多目标·重庆市教委自然科学基金计划项目(K