基于新颖PSO-SADE的滚动轴承可靠性多目标优化设计方法技术

基于新颖PSO‑SADE的滚动轴承可靠性多目标优化设计方法，涉及一种滚动轴承优化设计方法，该方法为一种新颖PSO‑SADE融合算法对轮毂轴承进行多目标可靠性优化设计；以滚动轴承最大疲劳寿命、弹性动力润滑膜厚度、摩擦功率损耗作为目标函数，建立相应的非线性动态约束；其次，提出新颖PSO‑SADE融合算法来解决滚动轴承可靠性多目标优化设计问题；最后对滚动轴承的可靠性多目标优化设计进行了仿真研究；结果表明，滚动轴承多目标优化设计后的寿命相对于标准轴承寿命要更长，更能适用于多种变载荷的运行环境。这也为轴承在更多变载荷条件下进行优化设计提供了一定基础和依据。

【技术实现步骤摘要】
基于新颖PSO-SADE的滚动轴承可靠性多目标优化设计方法
本专利技术涉及一种滚动轴承优化设计方法，特别是涉及一种基于新颖PSO-SADE的滚动轴承可靠性多目标优化设计方法。
技术介绍
滚动轴承这一机械元件，现已成为国内外大型工业旋转机械设备的关键性零件之一，同时在航空航天、车辆、家用电器、医疗设备等方面也充当着至关重要的角色。所以滚动轴承的优化设计无论是在寿命方面还是可靠性方面都应该去实现其最大化的目的。滚动轴承的内部几何结构较为复杂，同时其内部结构几何参数对于轴承本身的寿命、润滑度、可靠度、摩擦等特性有重要的影响，最终使轴承能够正常、稳定、持续运行，实现长寿命的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于新颖PSO-SADE的滚动轴承可靠性多目标优化设计方法，本专利技术方法采用粒子群算法和自适应差分算法进行融合的方法来实现滚动轴承的可靠性多目标优化设计。首先通过粒子群优化算法对滚动轴承进行可靠性多目标优化设计，然后利用SADE对PSO经过迭代后产生的精英集进一步利用使进入下一个种群迭代，并达到最终的目的。通过此次的算法融合，滚动轴承优化设计后的效果非常显著，在针对解决汽车轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于新颖PSO‑SADE的滚动轴承可靠性多目标优化设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一：首先明确滚动轴承的基本构造、工作环境，以及实际影响轴承疲劳寿命的设计参数和新颖PSO‑SADE算法参数； 根据实际需要选取新颖PSO‑SADE算法的关键参数；步骤二：现建立三种深沟球轴承优化设计模型（目标函数）包括： 2.1基本额定动载荷

【技术特征摘要】
1.一种基于新颖PSO-SADE的滚动轴承可靠性多目标优化设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一：首先明确滚动轴承的基本构造、工作环境，以及实际影响轴承疲劳寿命的设计参数和新颖PSO-SADE算法参数；根据实际需要选取新颖PSO-SADE算法的关键参数；步骤二：现建立三种深沟球轴承优化设计模型（目标函数）包括：2.1基本额定动载荷；2.2弹性动力润滑最小膜厚度；2.3摩擦功率损耗；2.4约束条件步骤三：应用提出的新颖PSO-SADE融合算法对深沟球轴承进行优化3.1融合算法（PSO-SADE）思想:首先初始数据集时，利用其中的PSO算法做一个整体迭代寻优；将最优个体汇聚成一个数据集，然后利用该数据集和SADE结合，求出最优解；算法步骤如下：首先初始化种群，以及各个参数；（2）将其内部分成两个不同的群体，所以为了避免在一个区域内引起种群之间的相互交流，现将粒子群算法位置更新步骤中包含的社会学习部分去除，即c2学习因子去掉，保留c1；（3）先计算PSO适应度值，然后将迭代完之后的所有最优个体组成一个最优集；（4）利用该集合和自适应差分算法的变异、交叉、选择进行集中操作；（5）最后将每一次迭代完之后的最优个体汇聚成一个数据集，求出最优解。2.根据权利要求1所述的一种基于新颖PSO-SADE的滚动轴承可靠性多目标优化设计方法，其特征在于，所述设计参数，确定一系列轴承几何、约束参数：是节圆直径，是球直径，是球的数量，是内滚道槽的曲率半径系数，是外滚道槽的曲率半径系数；分别是滚动体的最大、最小可能直径，它们各自决定着的下界和上界；是轴承内、外环厚度因子；是轴承运动约束参数；是滚动体有效长度的参数；以上皆为设计变量，由表示：现确定深沟球轴承的工况条件，即径向力，轴向力，轴承实际转速参数。3.根据权利要求1所述的一种基于新颖PSO-SADE的滚动轴承可靠性多目标优化设计方法，其特征在于，所述PSO-SADE算法的关键参数，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张义民，高淑芝，徐林涛，
申请(专利权)人：沈阳化工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21