摘要：为使质量、刚度、自然频率等弹簧的质量特性不受簧条直径、弹簧中径、工作圈数、剪切模量及密度等弹簧自身参数变化的影响,研究基于信噪比和物理规划法的动车组轴箱弹簧多响应稳健优化设计方法。采用正交试验设计的方法计算弹簧各质量特性的值及对应的信噪比值,并用最小二乘法拟合得到多响应质量特性的信噪比函数;根据设计者对弹簧各质量特性的偏好,采用物理规划法建立满足设计要求且对应信噪比函数的偏好函数,再以此为设计目标,并以弹簧的自身参数为边界条件,强度、静挠度等为约束条件,构建动车组轴箱弹簧的多响应稳健优化模型;运用拉丁超立方抽样试验设计与多岛遗传算法结合的组合优化算法对优化模型进行求解,得到优化模型全局稳健性的最优解。以某动车组的轴箱弹簧为例,采用给出的方法计算弹簧各质量特性的稳健优化解,并与传统方法对比。结果表明:给出的方法能够实现轴箱弹簧多响应质量特性的稳健设计,并可为动车组其他零部件的稳健优化设计提供参考。

摘要：针对传统的多响应优化方法很少同时考虑到优化结果的最优性与稳健性以及容易忽视各个响应质量损失的问题,通过引入双响应曲面法的思想,提出了一种基于改进质量损失函数的多响应稳健优化设计新方法。通过双响应曲面法与多变量质量损失函数的相互结合,同时考虑了各个响应的均值和方差,首先通过拟合各个响应的均值回归方程和方差回归方程并将其结合到多变量质量损失函数中,然后通过主客观权重法科学设置各响应均值和方差质量损失的权重,最后将多响应的稳健优化问题转化为求解综合质量损失最小值的问题。以细胞注射3自由度柔顺并联微动平台中的双曲柔性铰链为研究对象进行研究,结果表明,该方法能够有效地解决具有多个响应问题的稳健优化,为多响应稳健优化设计提供新的思路。