基于导重法的叉车门架轻量化设计

针对大型复杂机械设计余量过大的现象,采用导重法和灵敏度计算相结合的集成优化法对某型号内燃叉车的门架结构进行全局轻量化设计. 推导强度、刚度等多性态约束条件,搭建导重法单目标、多性态约束优化模型,利用Lamker算法求解Kuhn-Tucker乘子;灵敏度计算采用带有经典误差修正项的半解析法（ESA）,引入单元误差修正项,消除刚体转动位移带来的误差;结合导重法,解决了容重和导重难以求解的问题. 利用有限元法,对优化后的门架结构进行强度和刚度校核. 结果表明,采用导重法和灵敏度计算相结合的集成优化法效果显著,使得叉车门架质量降低18.21%,优化后的门架强度和刚度满足设计要求.     

基于组合近似模型的轻量化设计方法

针对传统结构优化设计方法效率低、计算量大等缺陷，提出一种基于组合近似模型的轻量化设计方法。以某型号内燃叉车的两级门架结构为例，通过熵权TOPSIS综合贡献度分析方法筛选出对门架性能影响最大的上下翼缘及腹板厚度作为轻量化的设计变量，采用最优拉丁超立方设计方法进行样本点采集，得到包含设计变量和性能响应的100个样本点，分别构建外门架质量、最大应力、最大变形的组合近似模型，结合二次序列规划算法展开轻量化设计，结果表明：外门架经过优化后，质量减小13.36%，最大应力减小4.65%。