基于多代理模型的自适应优化算法及在轮毂轴承轴铆合的应用

发布时间：2017-11-18 12:13

  本文关键词：基于多代理模型的自适应优化算法及在轮毂轴承轴铆合的应用

  更多相关文章： 多代理模型 自适应优化算法 轮毂轴承单元 轴铆合装配 数值模拟

【摘要】：随着计算机技术、制造工程以及数值模拟理论的改进与发展,现代工程结构的优化设计问题日益复杂化和综合化,针对基于代理模型的优化设计中主要通过经验判断预先选择某种代理模型而存在的问题,为了尽可能保证在每个工程结构的优化设计中各目标变量和约束变量均能采用各自拟合预测精度最佳的代理模型,本文旨在提出一种通用性强且基于多代理模型技术的自适应优化算法,并用于汽车轮毂轴承单元轴铆合装配工艺优化中铆头形状的优化设计。以上述研究思路为基础,本文研究内容具体包括:(1)根据基于近似方法的代理模型技术相关理论,提出基于多代理模型的自适应优化算法的基本思路,其中多代理模型由多项式响应面、径向基函数、Kriging、多元自适应样条回归、支持向量回归以及改进的最优加权组合这六种常用的代理模型组成;同时,以MATLAB数学软件作为主要开发工具,对自适应优化算法的整体流程和相应关键技术进行详细阐述。(2)通过四个具有代表性的数学优化模型对自适应优化算法进行验证和分析,根据每个算例五轮代理模型选择的情况,结果表明最终迭代得到的近似优化解均逼近于理论全局最优解,两者之间的相对误差均在5%以内,有效验证自适应优化算法的可行性和准确性。(3)将自适应优化算法应用在汽车轮毂轴承单元轴铆合工艺优化中,鉴于有效可靠的有限元模型是自适应优化算法成功的关键基础,因此通过结合理论推导和试验测试对轴铆合过程的有限元模型的重要建模参数进行确定,并构建能准确模拟汽车轮毂轴承单元轴铆合装配过程的有限元模型,同时通过对比仿真和实际的轴向铆装载荷-时间曲线以及轮毂轴轴端的最终铆合形状,有效验证轴铆合过程有限元模型的准确性。(4)最后结合验证的轴铆合过程有限元模型,通过自适应优化算法对铆头成形曲面进行优化设计,结果表明优化后的铆头成形曲面不仅使轮毂轴承单元轴铆合过程中的能量消耗有效降低了12.5%,还较大程度提升了轮毂轴承单元的性能指标和产品质量。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.343

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