BP-PSO算法對斗輪堆取料機四輪平衡梁的結構優化

宋鵬程，彭高明

(中南大學 機電工程學院，湖南 長沙 410012)

BP-PSO算法對斗輪堆取料機四輪平衡梁的結構優化

宋鵬程，彭高明

(中南大學 機電工程學院，湖南 長沙 410012)

針對斗輪堆取料機四輪平衡梁結構靜力特性的復雜性和非線性，利用參數化有限元分析和BP神經網絡，建立四輪平衡梁從設計變量到最大應力、最大變形、質量的映射關系。對建立的神經網絡模型，運用改進的粒子群優化算法，在滿足剛度、強度條件下，尋求支板、隔板的結構尺寸及布置最優，從而實現四輪平衡梁輕量化的目的。四輪平衡梁的結構優化仿真結果表明，四輪平衡梁自重減少25.36%，優化效果明顯。

斗輪堆取料機；四輪平衡梁；結構優化；參數化建模；神經網絡；粒子群算法

斗輪堆取料機輕量化是當前行業的發展趨勢，在斗輪堆取料機輕量化的進程中，結構優化技術正在得到越來越廣泛的應用[1-3]。斗輪堆取料機結構優化的研究主要集中在3個方面:(1)尋求結構材料最優分布的拓撲優化[4-6]，拓撲優化由于不拘泥于單純考慮部分結構尺寸對結構性能的影響,直指結構優化的核心,尋求適合于載荷傳遞的最佳拓撲結構，因此成為當前結構優化研究的熱點,但由于其理論和計算上的復雜性,目前還難以廣泛用于工程實踐。(2)利用有限元分析軟件自身的優化模塊進行結構優化，但現有這些有限元分析軟件主要注重發展軟件的分析功能,優化設計功能相對較差,優化效率低,優化效果差[7]。……