波形套的轴向受压分析与优化设计

摘要

波形套是一种两端为直壁段、中部为外凸波形区的回转圆柱壳体结构。其轴向压力-轴向压缩位移曲线具有明显的平台段,波形套常被用于轴承的预紧、冲击吸能等。因此,波形套的轴向特性研究具有重要的工程意义。该文利用有限元软件对波形套轴向压缩的工况进行了有限元模拟,得到了轴向力-位移曲线,讨论了波形套的几何参数对其轴向特性的影响;并通过轴向压缩实验与数值计算对比,对有限元模型进行检验。最后,在有限元计算的基础上,基于第二代非劣排序遗传算法对波形套的几何参数进行了多目标优化设计,最小化等效塑性应变和最大化轴向力平台的宽度,得到了多目标优化的Pareto解集,为波形套设计优化的工程应用奠定了良好的基础。