李宇鹏 孙洪胜 许亚钢

1.燕山大学机械工程学院，秦皇岛，066004 2.燕山大学继续教育学院，秦皇岛，066004

基于TOPSIS法的大型床身优选设计

李宇鹏1孙洪胜2许亚钢1

1.燕山大学机械工程学院，秦皇岛，066004 2.燕山大学继续教育学院，秦皇岛，066004

以球形蜗杆砂轮磨齿机的床身为研究对象，设计了不同的床身结构作为备选方案，并建立了各方案参数化模型，对其进行了灵敏度分析和多目标优化计算确定其最优尺寸参数，通过对其进行有限元分析获得了优选决策的初步数据。建立了床身优选评价的TOPSIS数学模型，经计算求解优选出最佳方案。对比分析了优选前后床身的静态和动态性能，验证了床身的优选结果的有效性，完成了球形蜗杆砂轮磨齿机床身的优选设计。

TOPSIS法；多目标优化；优选设计；灵敏度分析

0 引言

大型床身的优选涉及多方案的取舍和多个指标的综合评价，当面对一系列指标和方案时人们往往难以取舍，TOPSIS(technique for order preference by similarity to an ideal solution )法是帮助人们作出多属性决策的有效方法。TZENG等[1]首次提出TOPSIS理论，TOPSIS法在许多研究领域都得到了广泛应用，然而在机械领域的应用还不多。近年来一些学者对该方法在机械领域的应用进行了研究。ÖZDEMIR等[2]利用TOPSIS法综合抗拉强度、材料成本等选出了连杆的最佳材料。LAN[3]利用TOPSIS法研究选取切削参数来提高加工工件的表面质量,减少刀具磨损。陈永亮等[4]基于TOPSIS法对某机床横梁进行评价，得出了多种横梁方案优劣顺序。周奇等[5]利用 TOPSIS法进行Pareto 前沿排序，得到了最优方案。文献[6]研究设计了球蜗杆砂轮磨齿机，其加工对象为直径3～5 m的大型硬齿面内齿圈。……