基于改进粒子群算法的燃油电磁阀弹簧多目标优化设计.pdf
弹簧是燃油电磁阀中重要的零组件,通常安装于衔铁与挡铁或活门与活门座之间,控制电磁阀的启动与闭合,其性能直接影响燃油电磁阀的正常工作.随着中国航空发动机事业的飞速发展,对阀类产品的技术要求也越来越高,高性能,轻量化已成为了主要的发展方向.因此,在对弹簧等关键零组件进行设计时,需多方面、多指标考虑,以满足产品的设计需求.而目前弹簧常用设计方式是通过弹簧力来对弹簧各参数进行设计,需多次试算直至满足要求,计算效率不高且存在一定的局限性.本文将弹簧设计问题转化为多目标优化问题,将弹簧力F,弹簧质量m,自振频率fn作为优化目标函数,将弹簧丝径d、弹簧中径D、工作圈数n、自由高度L、支撑圈数nz作为优化目标.采用改进粒子群算法,通过计算当前各指标数据与最优值之间的距离,实现对当前方案的评价.并与基本粒子群算法进行对比,验证了改进算法的可行性.研究结构表明,改进粒子群算法迭代曲线在30代左右结果趋于稳定,其计算结果可行,能够满足燃油电磁阀弹簧设计的需求.改进后的离子群算法较传统粒子群算法收敛速度更快,计算结果更加精确,更好的实现对弹簧的设计计算,可作为一个解决燃油电磁阀弹簧设计的有效工具,具有良好的工程应用前景.
作者：王浩张鹏涛岳冬雪王鑫
作者单位：中国航发长春控制有限公司
母体文献：第六届空天动力联合会议暨中国航天第三专业信息网第四十二届技术交流会暨2021航空发动机技术发展高层论坛论文集
会议名称：第六届空天动力联合会议暨中国航天第三专业信息网第四十二届技术交流会暨2021航空发动机技术发展高层论坛
会议时间：2021年12月1日
会议地点：成都
主办单位：中国科协航空发动机产学联合体
语种：chi
分类号：TP3TP2
关键词：航空发动机 燃油电磁阀 弹簧设计 多目标优化 改进粒子群算法
在线出版日期：2021年12月28日
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