广州花都& 花东、花山、梯面、狮岭、赤坭、炭步、雅瑶& 路灯车出租         如何优化路灯车作业臂截面??

         广州花都&  花东、花山、梯面、狮岭、赤坭、炭步、雅瑶&  路灯车出租         如何优化路灯车作业臂截面??        通过查阅国内外相关资料可以知道路灯车工作臂的截面参数对它的自重、力学性能等具有较大影响。由静力分析，可以知道在不同工况下臂架结构都满足强度和刚度要求，而且整体工作臂还有比较大的裕度，有些部位应力还相对较大，这会增加臂架自重，影响臂架的综合性能。为使工作臂的应力分布更趋合理，提高工作臂综合性能以及充分利用材料，在满足安全的前提下对臂架截面尺寸进行优化，使工作臂应力分布更加合理，减小臂架自身重量，提高臂架力学性能就具有重大意义。

       1优化设计理论简述,   优化设计主要是以数学计算和优化软件程序为基础，利用优化算法在软件中进行计算，在全部方案中以某种搜索方法得到最优方案。优化过程主要是：1.搭建结构的数学优化模型；2.选用合适有效的优化算法；3.确定需要优化的参数变量，设置进行优化时的各种边界条件以及约束，随后进行优化分析；4.对最终的优化方案进行深入分析。当前最常使用的优化设计方法主要有两种。一是优化准则法，这种方法是从初始点开始，不断的迭代搜索从而达到让目标值最小化的目的，迭代公式可以可获得一个初步优化的设计点，然后将点作为起始点继续搜索下一个优化程度更高的设计点，一直进行这个过程，直到达到优化目标为止。另一种优化方法称之为数学规划法，它的迭代方法与优化准则法不同，其迭代公式可以表示为∆(5-2)40这种优化方法是用比较合适的步长以目标数值最小化为目标进行搜索，以获得∆x的值。

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        2截面尺寸优化数学模型,   对作业车的臂架截面形状优化设计时，第一步需要选择设计参数变量，在这一过程中，设计变量越多，设计空间维度就越多，优化效果就越好，但这会使计算更加复杂，求解更有难度。因此在保证优化效果的基础上，设计变量应尽量少一些，这样会使计算速度更快，更有效率。在此将臂架下臂的上下盖板宽度L、上盖板厚度m、下盖板厚度n、腹板高度H和腹板厚度t五个参数作为设计变量进行优化设计，选择下臂起吊重物工况分析。1.设计变量表达式,  选取workbench的DesignExploration模块作为优化工具对臂架优化设计，将设计变量,,,,作为输入参数。  2.优化目标函数本课题优化设计的目标是在强度、刚度满足要求前提下使得质量最小，将质量作为优化的目标:min∑evolV——材料密度；Evol——每个单元体积；V——单元体积和；n——单元数。3.确定约束条件, （1）自变量上下限约束优化时要先设置输入参数的范围:在Workbench的DesignExploration中定义设计变量为连续的即Continuous,上下盖板宽度的优化设计范围为220~270mm之间的连续变量，上盖板厚度的取值范围为10~13.2mm，下盖板厚度的设计范围为11.8~13.2mm，腹板高度的优化设计范围为200~240mm，腹板厚度的设计取值范围为11~13.5mm，并选择DOE大纲默认的中心组合设计。（2）强度约束条件对于某工况，任意截面上的最大压应力σ、σ分别为（5-5）41（5-6）式中，、——弯矩；N——轴力；A——截面面积；、——抗弯截面模量。截面上的切应力，τ——上、下面板切应力；——侧面板切应力；L、m、n——分别为盖板宽度、上下盖板厚；Ω——箱臂中心线的包容面积。优化要在满足臂架强度条件的基础上进行，其约束为0（5-9）其中σ为最大等效应力，据第四强度理论有:(5-10)（3）刚度约束需满足刚度要求：0(5-11)根据刚度条件有：N——臂架受轴向力；——臂架在变幅平面内的临界应力；——臂架在变幅平面内的静位移；——伸缩臂在搭接处的变幅平面的挠度；——臂架工作长度。本课题优化目标是在满足强度和刚度要求的前提下，通过对下臂截面进行优化使得其质量最小，因此将质量Mass作为输出参数P，为使截面优化后，臂架强度和刚度性能提升，将最大等效应力EquivalentStress作为输出参数，将最大变形量作为输出参数。

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