基于Kriging近似模型的果园作业机车架结构参数优化设计

作     者：邱绪云 刘佳奇 高琦 宋裕民 冯雪健 Qiu Xuyun;Liu Jiaqi;Gao Qi;Song Yumin;Feng Xuejian

作者机构：山东交通学院汽车工程学院济南市250357 

出 版 物：《中国农机化学报》 (Journal of Chinese Agricultural Mechanization)

年 卷 期：2023年第44卷第11期

页      面：93-101页

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

基　　金：山东省重大科技创新工程项目(2019JZZY020617) 

主　　题：果园作业机车架 灵敏度分析 Kriging近似模型 多目标优化 层次分析法 

摘      要：针对果园作业机质量较重、强度富余的问题,对某果园作业机车架结构参数进行以减轻质量、改善结构静力特性与模态特性为目标的优化设计。建立车架有限元模型,分析其在典型作业工况下的结构静力特性与结构模态特性,通过灵敏度分析方法选出对车架的质量、结构静力特性和模态特性影响较大的结构参数作为设计变量,采用最优拉丁超立方实验设计法设计样本点,运用Kriging方法构建车架质量、最大应力、低阶固有频率的多目标优化系统的近似模型,综合多目标遗传算法与层次分析法对近似模型进行优化,得到最优解。结果表明:优化后的车架在满足结构静强度的同时,质量减小11.6%,1阶固有频率和2阶固有频率分别提高12.3%和7.2%,有效减小果园作业机自重,改善车架结构模态特性。