基于智能算法和数值模拟协同的凸轮轴锻造优化

• 作者: 洪小英 李亮亮 王乐
• 来源期刊: 模具技术
• 学科: 工学
• 关键词: 动态协同仿真 遗传算法 凸轮轴 克里金模型
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 工艺分析与优化
• 页码范围: 43-48
• 页数: 6页
• 分类号: TG316
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-4934.2022.01.009

摘要

为了解决凸轮轴热锻过程中的材料浪费和成型载荷较大的问题,基于遗传算法、克里金预测和数值模拟的动态协同技术,提出了将填充、折叠作为约束的热模锻坯料优化策略.在优化过程中,克里金模型用于构建局部区域的梯度信息,并用数值模拟对克里金模型进行动态矫正,遗传算法控制设计变量的进化方向.用凸轮轴锻件作为优化案例,并对凸轮轴锻件的形状进行分析,设计了一种坯料形状并选用其3个尺寸参数作为优化参数.优化结果表明:该方法能够优化3D成型问题,可显著减少下料体积、节省大约27.81％材料.优化后的坯料能够满足充填完整约束、无折叠约束,并且优化后的成型载荷降低了大约71.43％左右,优化后的设计变量取值为D1=40.6,D2 =60,D3=16.6.