基于遗传算法的锻模阻力墙结构多目标优化设计

摘要

针对传统模锻工艺中飞边槽结构的不足,在综合常规飞边槽与楔形飞边槽优点的基础上,提出锻模新型飞边结构形式——阻力墙。以减少模具磨损和降低成形载荷为目标,通过优化分析得到最佳阻力墙结构参数,为阻力墙的应用提供设计依据。应用拉丁超立方方法对阻力墙结构参数进行抽样,对所得样本进行有限元模拟。将模拟结果作为响应,以阻力墙结构参数为变量,分别建立模具磨损和成形载荷的Kriging模型。基于上述近似模型,采用线性加权法将磨损Kriging模型和载荷Kriging模型转化为单目标函数,利用遗传算法进行全局寻优,得到优化的阻力墙结构参数。采用该方法,充分利用Kriging模型适合计算机仿真的优点,并利用遗传算法适合求解隐式函数优化问题的特点。以曲轴为例,验证了阻力墙的优化设计应用。