基于PSO的三维薄壁管件支撑位置的定位方法

考虑三维薄壁管件在非合理支撑位置及支撑角度下,在重力作用下管件的变形会变大,进而影响制造装配精度的问题,利用商业软件在寻找最优支撑位置时的操作繁琐程度和计算时间过长的问题,提出了基于PSO的三维薄壁管件支撑位置的优化方法.该方法以利用二次开发技术提取的管件轴线为参考,利用有限元原理对轴线进行拆分,并重新建立管件单元的有限元刚度矩阵,用来计算管件的变形量,并提取最大变形量,作为评价支撑位置优劣的评价函数;最后,利用PSO粒子群优化算法,以最大变形量作为评价函数,通过优化迭代找到最佳的管件支撑位置组合.结果显示:该方法中有限元模型计算出的变形量与商业软件中计算的变形量差距在10％以内,表明该数学模型是准确的.该有限元模型结合粒子群算法迭代收敛速度迅速,迭代30次以内即可找到最优支撑位置,计算300次数学模型的时间少于商业软件计算1次的时间.