基于有限元的锻造毛坯形状优化设计--锻件变形均匀性和变形力的多目标优化

摘要

基于刚粘塑性有限元的基本理论，利用自行开发的优化设计程序，首次同时对锻件变形均匀性和锻件变形力进行了多目标优化设计，优化目标是在提高锻件变形均匀性的同时降低锻件的变形力。给出了各子目标函数适合于组成总目标函数的表示形式，利用线性加权和法组成了总的目标函数，确定了优化设计变量和优化迭代方法，利用FORTRAN语言开发了单工序锻件多目标优化设计的程序。并以一轴对称锻件为例进行了锻件变形均匀性和锻件变形力同等重要的锻件毛坯形状的多目标优化设计，得到了总目标函数、变形均匀性目标函数和变形力目标函数在优化迭代中的变化情况，获得了优化过程中等效应变和Y向应力的分布情况，取得了满意的效果。