基于多目標(biāo)遺傳算法的氣門彈簧優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、氣門彈簧是配氣結(jié)構(gòu)中重要的組成零件,它的性能直接決定著內(nèi)燃機是否能正常工作。汽車發(fā)動機發(fā)展趨勢是小型化、高速化,這要求氣門彈簧要有較高的強度,還要不斷減少氣門彈簧的安裝空間。因此必須保證氣門彈簧在上述要求下具有滿足設(shè)計要求的綜合性能。氣門彈簧的優(yōu)化問題可以歸屬為多目標(biāo)優(yōu)化問題,利用傳統(tǒng)的設(shè)計方法對氣門彈簧優(yōu)化存在著一定的不足。多目標(biāo)遺傳算法是一種優(yōu)秀的求解多目標(biāo)優(yōu)化問題的算法,已被廣泛應(yīng)用于解決工程領(lǐng)域中的多目標(biāo)優(yōu)化問題。
　　本

2、文描述了NSGA-II算法求解氣門彈簧多目標(biāo)優(yōu)化問題的詳細(xì)過程,建立了氣門彈簧的多目標(biāo)優(yōu)化模型。模型以氣門彈簧的質(zhì)量、自由高度、防共振性能最好作為目標(biāo)函數(shù),選取彈簧的工作圈數(shù)n、彈簧中徑D和彈簧絲直徑d作為決策變量。采用多目標(biāo)遺傳算法NSGA-II和基于參考點的R-NSGA-II算法分別對氣門彈簧的多目標(biāo)優(yōu)化模型進(jìn)行求解。對得到的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了分析和研究,并選取一部分結(jié)果與傳統(tǒng)設(shè)計方法的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了比較,驗證了計算結(jié)果的正確性和優(yōu)化算

3、法的有效性。采用 ANSYS Workbench對氣門彈簧的實體模型進(jìn)行了有限元分析,其剛度、變形量和強度均能滿足設(shè)計要求,進(jìn)一步驗證了多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果的正確性。
　　本文的研究結(jié)果表明,多目標(biāo)遺傳算法NSGA-II能比傳統(tǒng)方法更好地的實現(xiàn)氣門彈簧的多目標(biāo)優(yōu)化。多目標(biāo)遺傳算法能夠在協(xié)調(diào)各個目標(biāo)函數(shù)的情況下得到比較理想的Pareto最優(yōu)解集,比傳統(tǒng)方法更能有效地提高氣門彈簧的綜合性能,是解決氣門彈簧多目標(biāo)優(yōu)化問題的一個有效的工具,并且