中国机械工程 ›› 2026, Vol. 37 ›› Issue (9): 2194-2204.DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2026.09.012
李梦聪1,4(
), 李鹏1,2,3,4, 高荣芝2,3, 庞勇1,4, 郭正刚1,4, 宋学官1,4, 阚子云1,4(
)
收稿日期:2025-02-14
出版日期:2026-09-25
发布日期:2026-10-21
通讯作者:
阚子云
作者简介:李梦聪,男,2000年生,硕士研究生。研究方向为多学科设计与优化。E-mail:lmcjilinliaoyuan@163.com基金资助:
LI Mengcong1,4(
), LI Peng1,2,3,4, GAO Rongzhi2,3, PANG Yong1,4, GUO Zhenggang1,4, SONG Xueguan1,4, KAN Ziyun1,4(
)
Received:2025-02-14
Online:2026-09-25
Published:2026-10-21
Contact:
KAN Ziyun
摘要:
针对参数化几何模型稳定性不足、仿真精度与效率难以兼顾以及高维代理模型精度损失等问题,提出面向工程臂架系统的高维全局参数优化方法。该方法以自适应参数化几何建模拓展设计空间,以系统级响应重构兼顾有限元计算精度与效率,并通过代理信息迁移融合径向基函数(RBF)与Kriging模型,构建SITFO代理辅助优化算法。以59 m混凝土泵车臂架系统为例,优化后质量减小18.46%,最大变形量减小10.6%,验证了该方法对高维机械系统优化的适用性。
中图分类号:
李梦聪, 李鹏, 高荣芝, 庞勇, 郭正刚, 宋学官, 阚子云. 面向工程臂架系统的高维全局参数优化设计方法[J]. 中国机械工程, 2026, 37(9): 2194-2204.
LI Mengcong, LI Peng, GAO Rongzhi, PANG Yong, GUO Zhenggang, SONG Xueguan, KAN Ziyun. High-dimensional Global Parameter Optimization Design Methodology for Engineering Boom Systems[J]. China Mechanical Engineering, 2026, 37(9): 2194-2204.
| 工况序号 | 工况内容 |
|---|---|
| 1 | 臂节1~5垂直,臂节6从0°~90° |
| 2 | 臂节1~5展开从0°~89°,臂节6右水平 |
| 3 | 臂节1~4展开垂直,臂节5~6直展开,0°~90° |
| 4 | 臂节1~4展开0°~90°,臂节5~6水平 |
| 5 | 臂节1~2从0°~90°,臂节3~6右水平 |
| 6 | 臂节1从0°~90°,臂节2~6右水平 |
表1 6节臂泵车臂架系统典型工况
Tab.1 Typical operating conditions of a 6-section boom concrete pump truck system
| 工况序号 | 工况内容 |
|---|---|
| 1 | 臂节1~5垂直,臂节6从0°~90° |
| 2 | 臂节1~5展开从0°~89°,臂节6右水平 |
| 3 | 臂节1~4展开垂直,臂节5~6直展开,0°~90° |
| 4 | 臂节1~4展开0°~90°,臂节5~6水平 |
| 5 | 臂节1~2从0°~90°,臂节3~6右水平 |
| 6 | 臂节1从0°~90°,臂节2~6右水平 |
| 尺寸参数(第i臂节,i=1,2,3,4,5,6) | 长度 | 宽度 | 高度 |
|---|---|---|---|
| L(i) | W(i) | H(i) | |
| 板厚参数 | 区域1 | 区域2 | 区域3 |
| 顶板厚度 | T(i_1) | T(i_2) | T(i_3) |
| 侧板厚度 | T(i_4) | T(i_5) | T(i_6) |
| 底板厚度 | T(i_7) | T(i_8) | T(i_9) |
表2 臂架系统设计变量详细设置
Tab.2 Detailed setting of design variables for boom system
| 尺寸参数(第i臂节,i=1,2,3,4,5,6) | 长度 | 宽度 | 高度 |
|---|---|---|---|
| L(i) | W(i) | H(i) | |
| 板厚参数 | 区域1 | 区域2 | 区域3 |
| 顶板厚度 | T(i_1) | T(i_2) | T(i_3) |
| 侧板厚度 | T(i_4) | T(i_5) | T(i_6) |
| 底板厚度 | T(i_7) | T(i_8) | T(i_9) |
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