isight齿轮优化.doc
- 文档编号:14661940
- 上传时间:2023-06-25
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isight齿轮优化.doc
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齿轮减速箱优化问题
通过iSIGHT8.0分别利用单级优化方法和多级优化方法解决此问题。
单级优化方法采用成套分析和设计(NAND)方法,多级优化方法采用协同优化(CO)方法。
一、单级优化方法
设计目标:
最小化f=0.7854*x1*x2^2*(3.3333*x3^2+14.9334*x3-43.0934)
-1.5079*x1*(x6^2+x7^2)+7.477*(x6^3+x7^3)+0.7854*(x4*x6^2+x5*x7^2)
设计变量:
2.6≤x1≥3.6,0.7≤x2≥0.8,17≤x3≥28,7.3≤x4≥8.3,
7.3≤x5≥8.3,2.9≤x6≥3.9,5.0≤x7≥5.5
约束条件:
g1=27/(x1*x2^2*x3)-1≤0
g2=397.5/(x1*x2^2*x3^2)-1≤0
g3=1.93*x4^3/(x2*x3*x6^4)-1≤0
g4=1.93*x5^3/(x2*x3*x7^4)-1≤0
g5=10*x6^(-3)*sqrt((745*x2^(-1)*x3^(-1)*x4)^2+1.69*10^7)-1100≤0
g6=10*x7^(-3)*sqrt((745*x2^(-1)*x3^(-1)*x5)^2+1.575*10^8)-850≤0
g7=(1.5*x6+1.9)/x4-1≤0
g8=(1.1*x7+1.9)/x5-1≤0
g9=x2*x3-40≤0
g10=5-x1/x2≤0
g11=x1/x2-12≤0
1、任务集成
任务集成比较简单,仅在系统级任务下插入一个计算器,结果如下:
计算器Calculation0中输入如下内容:
集成结束,关闭集成界面返回主界面。
2、参数设置
参数设置如下:
3、选择优化方法
选择的优化方法:
4、优化及结果
运行63次后,结果如下:
运行97次后,结果如下:
运行113次后,结果如下
运行113次后已经收敛,因此最后的优化结果为f=2994.355。
二、多级优化方法
问题表述:
齿轮减速箱可以分解为两个子系统(Sub1和Sub2),Sub1包括轴1和轴承1,Sub2包括轴2和轴承2。
设计变量x1、x2、x3认为是全局设计变量,x4、x6是Sub1的局部设计变量,x5、x7是Sub2的局部设计变量。
系统级约束为:
g1、g2、g9、g10、g11
目标函数为:
f=0.7854*x1*x2^2*(3.3333*x3^2+14.9334*x3-43.0934)-
1.5079*x1*(x6^2+x7^2)+7.477*(x6^3+x7^3)+
0.7854*(x4*x6^2+x5*x7^2)
Sub1的约束为g3、g5、g7
目标函数为:
f11=-1.5079*x1*x6^2+7.477*x6^3+0.7854*x4*x6^2
Sub2的约束为g4、g6、g8
目标函数为:
f12=-1.5079*x1*x7^2+7.477*x7^3+0.7854*x5*x7^2
1、任务集成
集成结果如下:
系统级计算器Calculation0内容如下:
Sub1计算器Calculation1内容如下:
Sub2计算器Calculation2内容如下:
Sub1的参数映射情况:
Sub2的参数映射情况:
集成结束,关闭集成界面返回主界面。
2、参数设置
系统级任务参数设置如下:
Sub1参数设置如下:
Sub2参数设置如下:
3、选择优化方法
系统和子系统的优化方法都选择为:
4、优化及结果
运行如下次数:
结果为:
运行如下次数:
结果为:
运行如下次数:
结果为:
运行次数为
已经收敛,所以最后优化结果为f=2994.355,与单级方法优化结果一样。
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