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专利号: 2019107735459
申请人: 西北工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-10-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于粒子群优化算法的飞机机电系统密封结构长寿命设计方法,其特征在于步骤如下:

步骤1:建立O型密封圈有限元模型,确定待优化参量为预压缩量F及其优化范围,选取密封圈内部易失效点A、B,易发生泄露的边界接触上的两个点C、D;

步骤2:针对需要优化的预压缩量F,采用正态抽样的方法,在优化区间内选取若干组预压缩量作为输入数据,代入到O型密封圈有限元模型,记录最大应力点的应力和边界接触点的应力作为输出数据;

步骤3:在若干组输入数据中随机选取90%作为训练数据,另外10%作为测试数据,将训练数据平均划分为多组,采用交叉验证的方法选出若干组最优输入训练集和最佳训练速度,对RBF神经网络分别进行训练,直至预测误差满足要求,得到A,B,C,D四个点的RBF神经网络:A_net;B_net;C_net和D_net;将O型密封圈的预压缩量F输入RBF神经网络模型,得到O型密封圈四个点的应力σA=A_net(F);σB=B_net(F);σC=C_net(F);σD=D_net(F);密封圈的最大应力σmax=max{σA,σB};密封圈不发生泄露的条件为min(σC,σD)≥Poil,其中,Poil为机电系统油压;

步骤4:采用自适应粒子群算法开展优化,将预压缩量F作为待优化向量,σmax=max{σA,σB}作为适应度函数,终止条件为F∈[‑1,‑0.4],min(σC,σD)≥Poil;

步骤5:计算优化前后密封圈寿命,查询密封圈橡胶材料的S‑N曲线,按如下公式计算密封圈寿命:

式中,m=0.1461;C=34.6477,S为密封圈寿命,N为最大应力。