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基于多目标粒子群-遗传混合算法的高速球轴承优化设计方法
1
作者
杨文
叶帅
+2 位作者
姚齐水
余江鸿
胡美娟
《机电工程》
北大核心
2025年第2期226-236,共11页
目前以新能源汽车电驱系统等为代表的超高转速运行场景越来越多,对轴承类关键零部件的性能要求也不断提高,对轴承的承载性能和温升控制也提出了更高的要求。为了优化轴承的结构,提升其服役性能,以新能源汽车电驱系统6206轴承为例,提出...
目前以新能源汽车电驱系统等为代表的超高转速运行场景越来越多,对轴承类关键零部件的性能要求也不断提高,对轴承的承载性能和温升控制也提出了更高的要求。为了优化轴承的结构,提升其服役性能,以新能源汽车电驱系统6206轴承为例,提出了一种基于多目标粒子群-遗传混合算法的球轴承结构优化设计方法。首先,建立了以轴承最大额定动载荷、最大额定静载荷和最小摩擦生热率为目标函数的优化数学模型;然后,利用多目标粒子群算法(MOPSO)的全局搜索能力和改进非支配排序遗传算法(NSGA-II)的进化操作,引入粒子寻优速度控制策略、交叉变异策略和罚函数机制,解决了带约束优化问题求解和局部最优问题,增强了算法的收敛速度和解集探索能力;最后,在特定工况下对轴承结构进行了优化,采用层次分析法,从Pareto前沿中优选了内外圈沟曲率半径系数、滚动体数量、滚动体直径和节圆直径的最优值。研究结果表明:在16 kN径向载荷、15 000 r/min的高转速工况下,以新能源汽车电驱系统6206型深沟球轴承为例进行了分析,结果显示,优化后的轴承接触应力下降了21.2%,应变下降了25.6%,摩擦生热下降了16.7%,体现了该方法在收敛性能、寻优速度等方面的优势。该优化设计方法可为球轴承的工程应用提供有价值的参考。
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关键词
高速球轴承结构
设计
多
目标
粒子群-遗传混合算法
改进非支配排序遗传算法
优化设计目标函数
层次分析法
6206型深沟球轴承
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职称材料
玻璃钢-钢混合杆柱优化设计
被引量:
2
2
作者
栾国华
杨志
+2 位作者
何顺利
公玉娟
胡景洪
《石油机械》
北大核心
2010年第6期14-17,102,共4页
以系统优化为前提,合理地初选了玻璃钢-钢混合杆柱比例、泵挂深度及抽汲参数,提出了以底部杆柱不受压失稳为目标的杆柱应力设计方法。给出了玻璃钢-钢混合杆柱系统优化设计步骤,开发了适用于玻璃钢-钢混合杆柱的优化设计软件。用该软件...
以系统优化为前提,合理地初选了玻璃钢-钢混合杆柱比例、泵挂深度及抽汲参数,提出了以底部杆柱不受压失稳为目标的杆柱应力设计方法。给出了玻璃钢-钢混合杆柱系统优化设计步骤,开发了适用于玻璃钢-钢混合杆柱的优化设计软件。用该软件对YKXX井玻璃钢-钢混合杆柱进行优化设计,结果表明,系统效率均低于30%,其主要原因是选用了库存抽油机;冲程损失均小于0,这说明该种杆柱设计方案实现了超冲程;第1级杆为加重杆可以平衡下冲程过程中杆柱底部的压应力。
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关键词
玻璃钢-钢混合杆柱
组合长度
目标
函数
优化
设计
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职称材料
直线滚动导轨反向器回珠曲线曲率半径的优化设计
被引量:
3
3
作者
高飞
姜大志
《机械设计与制造》
北大核心
2007年第9期16-18,共3页
直线滚动导轨中钢球的运动是很复杂的,一般情况下,滚动体绕自身轴线转动,同时又绕反向器沟道轴线公转。在滚动的同时,滚动体沿滚道还伴随有一定的滑动。通常直线滚动导轨中钢球的运动是三维的,若接触角不等于零。钢球会有绕垂直于接触...
直线滚动导轨中钢球的运动是很复杂的,一般情况下,滚动体绕自身轴线转动,同时又绕反向器沟道轴线公转。在滚动的同时,滚动体沿滚道还伴随有一定的滑动。通常直线滚动导轨中钢球的运动是三维的,若接触角不等于零。钢球会有绕垂直于接触面的滑动,成为自旋滑动。高速运转时,钢球还可能有因陀螺力矩而产生的运动。直线滚动导轨的结构参数,工作条件,润滑状况以及制造精度都会影响其内部的运动学关系。综合考虑结构参数以及润滑状况对直线滚动导轨运动的影响,对反向器的回珠曲线进行多目标函数的优化设计,使得钢球能从受载区向非受载区平稳过渡。
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关键词
直线滚动导轨
反向器
回珠曲线
多
目标
函数
优化
设计
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职称材料
城镇燃气管网优化设计与实现
被引量:
1
4
作者
爨
郑欣
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2006年第3期187-189,221,共4页
文章在阐述城镇燃气管网网络结构优化设计理论的基础上,提出了燃气管网系统网络结构的多目标函数优化设计模型,讨论了VC++和FortranPowerStation混合编程的实现方法,运用文中优化设计模型和混合编程技术,编制出适用于城镇燃气输配管网...
文章在阐述城镇燃气管网网络结构优化设计理论的基础上,提出了燃气管网系统网络结构的多目标函数优化设计模型,讨论了VC++和FortranPowerStation混合编程的实现方法,运用文中优化设计模型和混合编程技术,编制出适用于城镇燃气输配管网优化设计的软件系统,实现了超大型城镇燃气管网的工程设计与计算。
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关键词
混合编程
燃气管网
多
目标
函数
优化
设计
网络结构
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职称材料
题名
基于多目标粒子群-遗传混合算法的高速球轴承优化设计方法
1
作者
杨文
叶帅
姚齐水
余江鸿
胡美娟
机构
湖南铁道职业技术学院智能制造学院
高性能滚动轴承技术湖南省高校重点实验室
湖南工业大学机械工程学院
株洲联诚集团控股股份有限公司
出处
《机电工程》
北大核心
2025年第2期226-236,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(51175168)
湖南省自然科学基金资助项目(2021JJ60069)
湖南省教育厅优秀青年项目(21B0897)。
文摘
目前以新能源汽车电驱系统等为代表的超高转速运行场景越来越多,对轴承类关键零部件的性能要求也不断提高,对轴承的承载性能和温升控制也提出了更高的要求。为了优化轴承的结构,提升其服役性能,以新能源汽车电驱系统6206轴承为例,提出了一种基于多目标粒子群-遗传混合算法的球轴承结构优化设计方法。首先,建立了以轴承最大额定动载荷、最大额定静载荷和最小摩擦生热率为目标函数的优化数学模型;然后,利用多目标粒子群算法(MOPSO)的全局搜索能力和改进非支配排序遗传算法(NSGA-II)的进化操作,引入粒子寻优速度控制策略、交叉变异策略和罚函数机制,解决了带约束优化问题求解和局部最优问题,增强了算法的收敛速度和解集探索能力;最后,在特定工况下对轴承结构进行了优化,采用层次分析法,从Pareto前沿中优选了内外圈沟曲率半径系数、滚动体数量、滚动体直径和节圆直径的最优值。研究结果表明:在16 kN径向载荷、15 000 r/min的高转速工况下,以新能源汽车电驱系统6206型深沟球轴承为例进行了分析,结果显示,优化后的轴承接触应力下降了21.2%,应变下降了25.6%,摩擦生热下降了16.7%,体现了该方法在收敛性能、寻优速度等方面的优势。该优化设计方法可为球轴承的工程应用提供有价值的参考。
关键词
高速球轴承结构
设计
多
目标
粒子群-遗传混合算法
改进非支配排序遗传算法
优化设计目标函数
层次分析法
6206型深沟球轴承
Keywords
structural design of high-speed ball bearing
multi-objective particle swarm optimization genetic hybrid algorithm(MOPSO-GA)
improved non dominated sorting genetic algorithm(NSGA-II)
optimal design objective function
analytic hierarchy process
6206 deep groove ball bearing
分类号
TH133.33 [机械工程—机械制造及自动化]
U469.7 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
玻璃钢-钢混合杆柱优化设计
被引量:
2
2
作者
栾国华
杨志
何顺利
公玉娟
胡景洪
机构
中国石油大学(北京)石油天然气工程学院
西南石油大学石油工程学院
西部钻探工程有限公司
出处
《石油机械》
北大核心
2010年第6期14-17,102,共4页
基金
国家科技重大专项"油田开采后期提高采收率技术"(2008ZX05009-004-03)
文摘
以系统优化为前提,合理地初选了玻璃钢-钢混合杆柱比例、泵挂深度及抽汲参数,提出了以底部杆柱不受压失稳为目标的杆柱应力设计方法。给出了玻璃钢-钢混合杆柱系统优化设计步骤,开发了适用于玻璃钢-钢混合杆柱的优化设计软件。用该软件对YKXX井玻璃钢-钢混合杆柱进行优化设计,结果表明,系统效率均低于30%,其主要原因是选用了库存抽油机;冲程损失均小于0,这说明该种杆柱设计方案实现了超冲程;第1级杆为加重杆可以平衡下冲程过程中杆柱底部的压应力。
关键词
玻璃钢-钢混合杆柱
组合长度
目标
函数
优化
设计
Keywords
compound fiberglass-steel rod string,combined length,target function,optimized design
分类号
TE933.2 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
直线滚动导轨反向器回珠曲线曲率半径的优化设计
被引量:
3
3
作者
高飞
姜大志
机构
江南大学
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2007年第9期16-18,共3页
文摘
直线滚动导轨中钢球的运动是很复杂的,一般情况下,滚动体绕自身轴线转动,同时又绕反向器沟道轴线公转。在滚动的同时,滚动体沿滚道还伴随有一定的滑动。通常直线滚动导轨中钢球的运动是三维的,若接触角不等于零。钢球会有绕垂直于接触面的滑动,成为自旋滑动。高速运转时,钢球还可能有因陀螺力矩而产生的运动。直线滚动导轨的结构参数,工作条件,润滑状况以及制造精度都会影响其内部的运动学关系。综合考虑结构参数以及润滑状况对直线滚动导轨运动的影响,对反向器的回珠曲线进行多目标函数的优化设计,使得钢球能从受载区向非受载区平稳过渡。
关键词
直线滚动导轨
反向器
回珠曲线
多
目标
函数
优化
设计
Keywords
Linear motion rolling guides
Returning implement
Steel ball slewing curve
Optical design in multiple objective functions
分类号
O142 [理学—基础数学]
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职称材料
题名
城镇燃气管网优化设计与实现
被引量:
1
4
作者
爨
郑欣
机构
西安电子科技大学计算机学院
西安长庆科技工程有限责任公司
出处
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2006年第3期187-189,221,共4页
基金
中石油集团公司石油科技中青年创新基金(编号:科技字[2002]8-19)
中国石油天然气集团公司长庆石油勘探局技术开发与应用项目资助
文摘
文章在阐述城镇燃气管网网络结构优化设计理论的基础上,提出了燃气管网系统网络结构的多目标函数优化设计模型,讨论了VC++和FortranPowerStation混合编程的实现方法,运用文中优化设计模型和混合编程技术,编制出适用于城镇燃气输配管网优化设计的软件系统,实现了超大型城镇燃气管网的工程设计与计算。
关键词
混合编程
燃气管网
多
目标
函数
优化
设计
网络结构
Keywords
mixed programming,gas networks,multi-objectives function optimum design
分类号
TU996 [建筑科学—供热、供燃气、通风及空调工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于多目标粒子群-遗传混合算法的高速球轴承优化设计方法
杨文
叶帅
姚齐水
余江鸿
胡美娟
《机电工程》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
玻璃钢-钢混合杆柱优化设计
栾国华
杨志
何顺利
公玉娟
胡景洪
《石油机械》
北大核心
2010
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
直线滚动导轨反向器回珠曲线曲率半径的优化设计
高飞
姜大志
《机械设计与制造》
北大核心
2007
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
城镇燃气管网优化设计与实现
爨
郑欣
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2006
1
在线阅读
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职称材料
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