基于疲劳寿命视角下的液压支架底座轻量化设计

来源期刊：矿业研究与开发2018年第12期

论文作者：王邦祥 陆金桂

文章页码：103 - 107

关键词：液压支架;底座;疲劳寿命;神经网络;遗传算法;轻量化;

摘    要：针对液压支架底座在周期性载荷的作用下容易发生疲劳断裂的问题,提出了基于疲劳寿命视角下的底座轻量化设计方法。首先以Miner线性疲劳累积损伤理论和S-N曲线为基础,从理论上推导出底座疲劳寿命达到设计要求2.7万次时所对应的疲劳应力值。其次是将神经网络近似模型和遗传算法相结合对底座进行轻量化设计,以两端加载工况条件下的底座质量最小为优化目标,选取5个对质量和疲劳寿命影响较大的结构参数作为设计变量,并以疲劳应力值作为约束条件,建立底座优化模型。最后求解得到优化后的底座模型在疲劳寿命达到设计要求的情况下,质量减轻了9.26%。优化结果表明,提出的设计方法具有可行性,为底座的疲劳寿命分析和轻量化设计提供了一种新方法。