公开(公告)号：CN104392041B

公开(公告)日：2017-06-16

申请号：CN201410669502.3

申请日：2014-11-20

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 敬石开 ,  张贺 ,  周竞涛 ,  孟欣佳 ,  宋国华

IPC: G06F17/50

Abstract: 本发明公开了利用功能梯度材料减轻齿轮重量的方法，该方法根据齿轮的受力情况确定FGM齿轮的材料分布形式，并结合FGM的性能参数确定FGM齿轮的材料分布函数形式；然后，根据材料分布函数形式建立多目标优化模型；接着，在有限元分析软件里建模、设置边界条件和参数，运用实验设计方法得出全局静态灵敏度，最后，根据全局静态灵敏度对多目标优化模型进行求解，使求解的设计变量所对应的齿轮性能最优；本发明方法利用FGM对齿轮进行优化设计，以材料分布函数的系数作为设计变量进行微观参数设计，而不改变齿轮的尺寸、模数和齿数等宏观参数，在保持轮齿正常工作性能的情况下大大降低齿轮的重量，同时也可以降低制造齿轮的材料成本。

公开(公告)号：CN104392041A

公开(公告)日：2015-03-04

申请号：CN201410669502.3

申请日：2014-11-20

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 敬石开 ,  张贺 ,  周竞涛 ,  孟欣佳 ,  宋国华

IPC: G06F17/50

Abstract: 本发明公开了利用功能梯度材料减轻齿轮重量的方法，该方法根据齿轮的受力情况确定FGM齿轮的材料分布形式，并结合FGM的性能参数确定FGM齿轮的材料分布函数形式；然后，根据材料分布函数形式建立多目标优化模型；接着，在有限元分析软件里建模、设置边界条件和参数，运用实验设计方法得出全局静态灵敏度，最后，根据全局静态灵敏度对多目标优化模型进行求解，使求解的设计变量所对应的齿轮性能最优；本发明方法利用FGM对齿轮进行优化设计，以材料分布函数的系数作为设计变量进行微观参数设计，而不改变齿轮的尺寸、模数和齿数等宏观参数，在保持轮齿正常工作性能的情况下大大降低齿轮的重量，同时也可以降低制造齿轮的材料成本。