[发明专利]基于粒子群优化算法的飞机机电系统密封结构长寿命设计方法

权利要求书

1.一种基于粒子群优化算法的飞机机电系统密封结构长寿命设计方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：建立O型密封圈有限元模型，确定待优化参量为预压缩量F及其优化范围，选取密封圈内部易失效点A、B，易发生泄露的边界接触上的两个点C、D；

步骤2：针对需要优化的预压缩量F，采用正态抽样的方法，在优化区间内选取若干组预压缩量作为输入数据，代入到O型密封圈有限元模型，记录最大应力点的应力和边界接触点的应力作为输出数据；

步骤3：在若干组输入数据中随机选取90％作为训练数据，另外10％作为测试数据，将训练数据平均划分为多组，采用交叉验证的方法选出若干组最优输入训练集和最佳训练速度，对RBF神经网络分别进行训练，直至预测误差满足要求，得到A,B,C,D四个点的RBF神经网络：A_net；B_net；C_net和D_net；将O型密封圈的预压缩量F输入RBF神经网络模型，得到O型密封圈四个点的应力σ_A＝A_net(F)；σ_B＝B_net(F)；σ_C＝C_net(F)；σ_D＝D_net(F)；密封圈的最大应力σ_max＝max{σ_A，σ_B}；密封圈不发生泄露的条件为min(σ_C,σ_D)≥P_oil，其中，P_oil为机电系统油压；

步骤4：采用自适应粒子群算法开展优化，将预压缩量F作为待优化向量，σ_max＝max{σ_A，σ_B}作为适应度函数，终止条件为F∈[-1,-0.4],min(σ_C,σ_D)≥P_oil；

步骤5：计算优化前后密封圈寿命，查询密封圈橡胶材料的S-N曲线，按如下公式计算密封圈寿命：

式中，m＝0.1461；C＝34.6477，S为密封圈寿命，N为最大应力。