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２０２４年５月机床与液压Ｍａｙ２０２４
第５２卷第１０期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ５２Ｎｏ１０
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ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１３８８１２０２４１００２１
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文献引用：冯霏，丁群龙．直吹管浇注料振动成型夹具的结构优化设计［Ｊ］．机床与液压，２０２４，５２（１０）：１２８１３３．
Ｃｉｔｅａｓ：ＦＥＮＧＦｅｉ，ＤＩＮＧＱｕｎｌｏｎｇ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｖｉｂｒａｔｉｏｎｆｏｒｍｉｎｇｆｉｘｔｕｒｅｆｏｒｄｉｒｅｃｔｂｌｏｗｐｉｐｅｃａｓｔａｂｌｅ［Ｊ］．Ｍａｃｈｉｎｅ
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Ｔｏｏｌ＆Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ，２０２４，５２（１０）：１２８１３３．
直吹管浇注料振动成型夹具的结构优化设计
冯霏，丁群龙
（沈阳化工大学机械与动力工程学院，辽宁沈阳１１０１４２）
摘要：针对直吹管浇注料振动成型夹具质量过大和动态特性差等问题，建立夹具优化数学模型，采用拓扑优化对夹具
结构材料分布进行寻优，并在拓扑优化基础上以灵敏度分析筛选相关性较大的尺寸作为优化变量，基于Ｋｒｉｇｉｎｇ法建立响应
面模型，采用多目标遗传算法对振动夹具进行尺寸优化，两次优化后的夹具质量共减小了１２７％，１阶固有频率共提高了
２８％。对优化后夹具结构进行扫频振动响应仿真分析，验证了夹具优化设计的有效性及合理性，有效解决了直吹管浇注料
振动成型夹具设计中容易出现的试验共振和夹具质量过大等问题。
关键词：振动夹具；灵敏度分析；多目标遗传算法；拓扑优化；轻量化
中图分类号：ＴＨ１１３１
ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎｏｆＶｉｂｒａｔｉｏｎＦｏｒｍｉｎｇＦｉｘｔｕｒｅｆｏｒＤｉｒｅｃｔＢｌｏｗＰｉｐｅＣａｓｔａｂｌｅ
ＦＥＮＧＦｅｉ，ＤＩＮＧＱｕｎｌｏｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｙａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
ＳｈｅｎｙａｎｇＬｉａｏｎｉｎｇ１１０１４２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｅｘｃｅｓｓｉｖｅｑｕａｌｉｔｙａｎｄｐｏｏｒｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｄｉｒｅｃｔｂｌｏｗｉｎｇｃａｓｔａｂｌｅｖｉｂｒａ⁃
ｔｉｏｎｆｏｒｍｉｎｇｆｉｘｔｕｒｅ，ｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｆｉｘｔｕｒｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ｔｈｅｔｏｐｏｌｏｇｙｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｗａｓｕｓｅｄｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｆｉｘｔｕｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｏｐｏｌｏｇｙｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｗａｓｕｓｅｄｔｏｓｃｒｅｅｎｔｈｅｓｉｚｅｗｉｔｈｇｒｅａ⁃
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