基于MOGA遗传算法的摩擦型高强螺栓设计参数优化研究

摘要

针对M20摩擦型高强螺栓连接最优力学性能问题,进行了多参数多目标的优化设计研究。首先建立并验证了摩擦型高强螺栓连接性能的数值分析方法,然后采用最优拉丁超立方体试验设计方法设计了试验样本,并采用灵敏度分析法确定了影响高强螺栓连接性能的主要设计参数,最后基于MOGA遗传算法计算分析了螺栓性能充分发挥的设计参数取值。研究表明,M20摩擦型高强螺栓抗滑承载力、预紧力、中板应力及摩擦应力4大力学性能主要受盖板厚度、中板厚度、孔径及螺帽直径4个设计参数的影响。MOGA遗传算法多参数多目标计算分析表明,当盖板厚度为9 mm、中板厚度为17 mm、螺栓孔径为26 mm及螺帽直径为38 mm时,M20摩擦型高强螺栓各项力学性能指标最为均衡稳定。研究思路和方法可供进一步细化摩擦型高强螺栓规范的相关规定参考。