Multikriterielle Profiloptimierung - Optimierung von Kopfrundungsoffnung und Eingriffslinienlange mit Hilfe von Paretofronten

摘要

Der Artikel knupft an die Ergebnisse eines Beitrags der Schraubenmaschinentagung 2002 an, in dem unter anderem die Optimierung einzelner Kriterien der Profile von Schraubenmaschinenrotoren beschrieben wurde. Der vorliegende Artikel konzentriert sich im Kern auf den Ubergang von einer skalaren zu einer multikriteriellen Optimierung durch Anwendung sogenannter Paretofronten, ohne a priori Gewichtungen vorgeben zu mussen. Das Beispiel einer zu minimierenden Kopfrundungsoffnung und einer zu minimierenden Eingriffslinienlange zeigt anschaulich die Bildung einer solchen Paretofront bei der Optimierung widerspruchlicher Kriterien sowie den Vorgang einer Losungsauswahl mit Hilfe einer nachgeschalteten geometrischen Gewichtungsvorgabe. Das Hauptrotorprofil wird durch eine relativ geringe Anzahl von 6 Beziersegmenten definiert, ahnlich den vorangegangenen Einzeloptimierungen. Prinzipiell bestehen dadurch zwar die gleichen geometrischen Einschrankungen, die erzielte Losung ist jedoch deutlich besser als die Ergebnisse der Optimierung einzelner Kriterien. Bezogen auf das Ausgangsprofil, das mit Hilfe eines durch Zufallszahlen gesteuerten Flankengenerators gebildet wurde, haben sich die beiden optimierten Kennzahlen im gunstigsten Fall um 11,2% und 76,5% verbessert.