基于遺傳算法的接觸部位疲勞壽命可靠性研究.pdf

1、針對(duì)傳統(tǒng)方法仿真接觸模型在材料參數(shù)、幾何參數(shù)、載荷條件等隨機(jī)性同時(shí)影響下的應(yīng)變幅分布精度和柔韌性上的不足，本文提出了基于遺傳算法優(yōu)化權(quán)值和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬高度非線性接觸部位應(yīng)變幅分布的方法。然后，建立應(yīng)變．壽命模型，并對(duì)Masson-Coffin公式隨機(jī)化，引入兩個(gè)相關(guān)的隨機(jī)參數(shù)，結(jié)合材料疲勞性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)，擬合出加入平均應(yīng)力修正的應(yīng)變．壽命公式，最后用蒙特卡洛法模擬相應(yīng)疲勞壽命下的可靠度和相應(yīng)可靠度下的疲勞壽命。 模

2、擬應(yīng)變幅分布的方法為：(1)在遺傳算法中采用二進(jìn)制編碼和和浮點(diǎn)數(shù)編碼相結(jié)合的編碼方法對(duì)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行編碼；(2)根據(jù)個(gè)體的表現(xiàn)型計(jì)算出對(duì)應(yīng)個(gè)體的目標(biāo)函數(shù)值，對(duì)這個(gè)值以最優(yōu)化轉(zhuǎn)換后得到適應(yīng)度函數(shù)；(3)對(duì)適應(yīng)度較高的個(gè)體采用比例選擇算子、兩點(diǎn)或三點(diǎn)交叉算子、基本位變異算子等遺傳操作算子進(jìn)行操作，完成網(wǎng)絡(luò)連接權(quán)權(quán)值和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，從而形成一張性能優(yōu)良的前饋人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；(4)用這個(gè)網(wǎng)絡(luò)完成在各個(gè)隨機(jī)參數(shù)影響下的接觸模型危險(xiǎn)部

3、位應(yīng)變幅分布模擬；(5)選用經(jīng)典的Henz接觸問題對(duì)上述方法進(jìn)行驗(yàn)證。 針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤榫接觸部位在壽命期內(nèi)高可靠性的要求，建立某渦輪盤榫接觸模型，用．ANSYS計(jì)算其熱、結(jié)構(gòu)耦合的三維彈塑性模型的應(yīng)力應(yīng)變并確定危險(xiǎn)部位，然后用APDL語言在概率設(shè)計(jì)模塊中采用中心組合法計(jì)算15個(gè)應(yīng)變幅分布的離散點(diǎn)值，對(duì)這些點(diǎn)進(jìn)行插值得到人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)函數(shù)。用c++語言編寫的基于遺傳算法優(yōu)化的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序模擬盤榫接觸模型危險(xiǎn)部位應(yīng)變