[发明专利]一种基于多岛遗传算法的一体式铝合金精密铸造发动机罩结构优化方法

权利要求书

1.一种基于多岛遗传算法的一体式铝合金精密铸造发动机罩结构优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在CATIA中建立发动机罩的三维几何模型，并拓扑优化；

步骤2：在HyperMesh中建立发动机罩的有限元模型，发动机罩的外板、加强筋、缓冲块和锁环安装板采用共节点连接，并建立抗凹性工况、局部受压工况、正向弯曲工况、侧向弯曲工况、中部扭转工况、约束模态工况，通过OptiStruct求解；

步骤3：通过最优拉丁超立方试验设计提取若干组样本点，以抗凹性刚度、局部受压刚度、正向弯曲刚度、侧向弯曲刚度、中部扭转刚度、约束一阶模态频率以及发动机罩质量为目标构建RBF神经网络模型；

步骤4：以环绕加强筋厚度(包括锁环安装板和缓冲块)、外板厚度、内部交叉加强筋厚度为设计变量，以抗凹性刚度、局部受压刚度、正向弯曲刚度、侧向弯曲刚度、中部扭转刚度为约束条件，采用多岛遗传算法对约束一阶模态频率和质量进行确定性优化；

步骤5：根据步骤4求解的确定性优化解，考虑不确定性因素影响，对其约束条件进行基于可靠性的6Sigma分析；

步骤6：对步骤5质量分析结果中不满足可靠性要求的约束条件进行6Sigma可靠性优化。

2.基于权利要求1所述的一种基于多岛遗传算法的一体式铝合金精密铸造发动机罩结构优化方法，其特征在于，所述步骤4中多目标优化模型如下：

其中：T1为环绕加强筋厚度(包括锁环安装板和缓冲块)，T2为外板厚度，T3为内部交叉加强筋厚度，G1为抗凹性刚度、G2为局部受压刚度、G3为正向弯曲刚度、G4为侧向弯曲刚度、G5为中部扭转刚度，G6为约束状态下的一阶模态，M为发动机罩的质量。

3.基于权利要求1所述的一种基于多岛遗传算法的一体式铝合金精密铸造发动机罩结构优化方法，其特征在于，所述步骤5中6Sigma分析数学模型如下：

其中：T1为环绕加强筋厚度(包括锁环安装板和缓冲块)，T2为外板厚度，T3为内部交叉加强筋厚度，G1为抗凹性刚度、G2为局部受压刚度、G3为正向弯曲刚度、G4为侧向弯曲刚度、G5为中部扭转刚度，G6为约束状态下的一阶模态，M为发动机罩的质量，μ和σ分别为正态分布的均值和方差。

4.基于权利要求1所述的一种基于多岛遗传算法的一体式铝合金精密铸造发动机罩结构优化方法，其特征在于，该优化方案是将基于多岛遗传算法的确定性优化设计与基于6σ质量的可靠性优化设计相结合。