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            鍛打毛坯的優化方法及結論
            - 2020-03-07-

              對于軸對稱單工序鍛件,鍛打毛坯大部分都采用的是圓柱體坯料。圓柱體坯料的形狀由圓柱體的高度和直徑來確認。按照體積相等原則,毛坯形狀的選擇就轉化為在體積一定的情況下,確認圓柱體的高度或直徑,即圓柱體的高徑比(高度與直徑的比值)。這樣,軸對稱鍛打毛坯形狀優化就轉化為以園柱體高徑比為單一優化變量的一維搜索問題。

              黃金分割法是一維搜索問題中比較常用的方法,它的基本思路是:應先確認一個包含較優解的計算區間,并在區間內選定兩個試算點,計算這兩個試算點的函數值,經比較把包含區間縮小一次,然后在縮小的區間內再找一個新的試算點,將包含的區間再次縮小。如此反復進行,直到末后的區間夠小,就得到優解的近似值。

              針對二維鍛造成形過程,以理想鍛件高出預定理想直線部分的體積和任一單元的等效應變與整個單元等效應變之差的平方和的乘積作為優化設計的目標函數,以圓柱體坯料高徑比為優化變量,采用黃金分割法對軸對稱H形鍛件的毛坯高徑比的優化設計進行研究。

              以軸對稱單工序鍛件為研究對象,以同時獲得凈形或近凈形鍛造和盡可能均勻的變形程度為優化設計日標,對鍛打毛坯形狀采用黃金分割法進行了多目標優化設計的研究。給出了優化迭代過程中總的目標函數和、形狀子目標函數和變形均勻性子目標函數的變化情況和不同優化迭代下得到的終鍛件形狀及等效應變的等值線分布情況,由優化結果可以看出,達到了對鍛件進行多目標優化設計的目的,取得了比較滿意的優化結果。

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