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典型文献
基于拓扑优化和Kriging模型的前中盾结构轻量化设计
文献摘要:
前中盾是盾构机的重要部件,其结构尺寸大、服役环境复杂,因此,在保证结构强度的前提下进行轻量化设计至关重要.针对某型号泥水平衡盾构机的前中盾,通过拓扑优化和尺寸优化实现轻量化.对现有前中盾结构进行拓扑优化设计,并根据拓扑优化结果进行二次设计;针对二次设计后的前中盾结构,构建尺寸优化模型,利用正交试验和方差分析筛选出对性能响应(前中盾质量、最大变形和最大应力)影响较大的结构参数作为设计变量,并通过最优拉丁超立方采样和有限元分析获得45组样本点,由此构建设计变量-性能响应隐式关系的Kriging代理模型;通过序列二次规划算法对前中盾尺寸优化模型进行求解获得最优的尺寸参数组合.验证结果表明,前中盾经过拓扑优化和尺寸优化后,质量减小约30 t,降幅达3.1%.
文献关键词:
前中盾;有限元分析;拓扑优化;尺寸优化;Kriging模型
作者姓名:
贾连辉;李晓科;袁文征;何文斌;廖兆锦
作者机构:
中铁工程装备集团有限公司,郑州,450016;郑州轻工业大学河南省机械装备智能制造重点实验室,郑州,450002
文献出处:
引用格式:
[1]贾连辉;李晓科;袁文征;何文斌;廖兆锦-.基于拓扑优化和Kriging模型的前中盾结构轻量化设计)[J].中国机械工程,2022(23):2888-2897
A类:
前中盾
B类:
Kriging,结构轻量化设计,结构尺寸,服役环境,环境复杂,结构强度,泥水平衡盾构机,尺寸优化,优化实现,拓扑优化设计,二次设计,构建尺寸,大变形,最大应力,设计变量,最优拉丁超立方,拉丁超立方采样,样本点,隐式,代理模型,序列二次规划算法,尺寸参数,数组
AB值:
0.252885
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