机械设计与制造杂志社

2020, No.351(05) 116-119

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基于多目标拓扑优化技术的齿轮结构优化设计
Lightweight Design of Gear Based on Multi-Objective Topology Optimization Technology

戴护民;

摘要(Abstract):

为加强齿轮刚度和对外界激励的抑制能力,减少齿轮制造的材料使用率,引入多目标拓扑优化理论并运用OptiStruct对齿轮最佳结构进行设计。首先,依据齿轮的实际工作状况,基于HyperMesh分别以刚度和一阶固有频率为优化目标,以优化前后体积比为约束条件构建齿轮的SIMP优化模型并运用OptiStruct进行求解。然后,采用折衷规划法定义多目标函数,基于层次分析法计算决策矩阵并确定多目标函数的权重因子。最后,运用OptiStruct求解出齿轮结构的最佳材料分布。优化结果表明,优化后的齿轮不仅提高了力学性能和抑制振动能力,还降低了齿轮材料的使用率,实现齿轮结构的轻量化设计。

关键词(KeyWords): 多目标拓扑优化;折衷规划法;决策矩阵;层次分析法;轻量化设计

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 广东省高职教育品牌专业建设项目(560113)

作者(Author): 戴护民;

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