张 衡,凌四营,张志豪,刘远航,凌 明

(大连理工大学微纳米技术及系统辽宁省重点实验室,大连 116024)

0 引言

工业快速发展的同时也伴随着严重的能源短缺和环境恶化问题,在机械结构设计过程中,为了保证构件使用的安全性,所设计的结构大部分拥有过多的强度储备[1],虽然在一定程度上大幅度提高了单个零件的使用寿命,但却使得整个装置变得笨重,最终在集成化、轻量化技术快速发展的过程中逐步被淘汰。因此节能和环保作为工业发展的重要方向,新材料、新结构、新工艺等轻量化技术是实现节能和环保的有效途径之一,其技术的广泛应用对制造业有着举足轻重的影响[2]。铝型材作为一种优质的铝合金材料,具有硬度高、耐磨性能好等突出特点,其耐腐蚀性能在经过阳极氧化处理后也会大幅度提高,在潮湿环境中不易生锈,同时化学性能稳定,可以重复回收利用,尤其在汽车工业领域及轨道交通发展等方面铝型材有着巨大的需求[3]。为了满足工业快速发展的需求以及提高铝型材生产的经济效益,就必须采用轻量化技术降低新产品的开发成本。

经过国内外专家学者的不断努力,智能优化算法快速发展并在轻量化技术方面得到了极大的应用。GRAF等[4]提出采用粒子群优化算法、最小二乘法以及基于有限元分析结果的新的非迭代尺寸匹配和缩放方法进行实现格子结构轻质和高刚性的能力;WEHRLE[5]采用无源数字解调算法……