本發(fā)明涉及設(shè)計參數(shù)處理，尤其涉及一種基于五金件的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法。

背景技術(shù)：

1、在機(jī)械設(shè)計中，五金件是一種常見的構(gòu)件，五金件結(jié)構(gòu)設(shè)計過程包括攝影攝像器材、汽車改裝配件、音響設(shè)備、機(jī)器人等行業(yè)的精密五金、塑膠零件的加工生產(chǎn)，而其五金件結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理設(shè)計對于整體結(jié)構(gòu)的性能和穩(wěn)定性具有重要影響，通過優(yōu)化五金件的結(jié)構(gòu)參數(shù)，能夠提高五金件產(chǎn)品的性能、降低成本、增強(qiáng)可靠性和可維護(hù)性，該設(shè)計過程涉及計算機(jī)輔助設(shè)計、有限元分析、優(yōu)化算法等技術(shù)，其中計算機(jī)輔助設(shè)計是實現(xiàn)機(jī)械設(shè)計數(shù)字化的關(guān)鍵技術(shù)之一，它提供了豐富的設(shè)計工具和功能，包括三維建模、裝配設(shè)計、運(yùn)動仿真等，為結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化提供了設(shè)計平臺。有限元分析技術(shù)是一種數(shù)值計算方法，用于對結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力、變形、疲勞等方面的分析，這樣可以用來評估不同參數(shù)組合下的結(jié)構(gòu)性能，并指導(dǎo)優(yōu)化設(shè)計的方向。而優(yōu)化算法是尋找最優(yōu)解的數(shù)學(xué)方法，包括遺傳算法、粒子群算法、模擬退火算法等，在結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化中，這些算法可以用來搜索最優(yōu)的參數(shù)組合，從而滿足設(shè)計要求和約束條件。然而，傳統(tǒng)的五金件設(shè)計方法往往依賴于經(jīng)驗和簡單的優(yōu)化模型，從而導(dǎo)致存在著參數(shù)設(shè)計效率低下且難以保證設(shè)計結(jié)果的最優(yōu)性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，本發(fā)明有必要提供一種基于五金件的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法，以解決至少一個上述技術(shù)問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，一種基于五金件的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法，包括以下步驟：

3、步驟s1：獲取五金件材料結(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)，并對五金件材料結(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)轉(zhuǎn)換處理，以得到五金件材料結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)集；

4、步驟s2：基于五金件材料結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)集對五金件材料結(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行三維仿真建模處理，以生成五金件結(jié)構(gòu)三維仿真空間模型；對五金件結(jié)構(gòu)三維仿真空間模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能仿真測試，得到五金件結(jié)構(gòu)仿真模型性能測試結(jié)果數(shù)據(jù)；

5、步驟s3：對五金件結(jié)構(gòu)仿真模型性能測試結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行性能優(yōu)化需求分析，得到五金件結(jié)構(gòu)仿真模型性能優(yōu)化需求數(shù)據(jù)；基于五金件結(jié)構(gòu)仿真模型性能優(yōu)化需求數(shù)據(jù)對五金件結(jié)構(gòu)三維仿真空間模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化目標(biāo)及約束條件確定，以得到五金件結(jié)構(gòu)模型優(yōu)化目標(biāo)以及五金件結(jié)構(gòu)模型約束條件；

6、步驟s4：基于五金件結(jié)構(gòu)模型優(yōu)化目標(biāo)以及五金件結(jié)構(gòu)模型約束條件對五金件材料結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)集進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計，以得到五金件材料結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)優(yōu)化組合。

7、本發(fā)明首先通過對五金件進(jìn)行材料結(jié)構(gòu)信息采集處理，這一步驟的關(guān)鍵在于能夠收集和整理五金件的材料結(jié)構(gòu)信息，包括材料類型、結(jié)構(gòu)尺寸、結(jié)構(gòu)形狀、材料屬性等方面的數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)，可以深入了解五金件的構(gòu)造和特性，從而為后續(xù)的分析和設(shè)計提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保障。同時，通過對五金件材料結(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行特征參數(shù)分析，這一步驟的關(guān)鍵在于能夠分析和提取五金件結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵特征參數(shù)，包括類型以及形狀、尺寸、材料幾何連接特性等幾何方面的特征參數(shù)，通過這些特征參數(shù)，可以更準(zhǔn)確地描述五金件的結(jié)構(gòu)特征，從而為后續(xù)的設(shè)計和制造提供更具體的指導(dǎo)方向。并且，通過對分析得到的特征參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)轉(zhuǎn)換處理，這一步驟的目的在于將特征參數(shù)轉(zhuǎn)換為可用于設(shè)計和制造的具體參數(shù)，以支持五金件結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計，通過這些設(shè)計參數(shù)集，可以更有效地進(jìn)行五金件的設(shè)計和制造，確保轉(zhuǎn)換生成的結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)符合要求并具有良好的性能。其次，通過結(jié)合五金件材料結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)集對五金件材料結(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行三維仿真建模處理，能夠構(gòu)建得到了五金件材料主體結(jié)構(gòu)的三維空間模型，該模型將準(zhǔn)確地反映五金件的形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征，從而為理解和分析五金件的性能提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)依據(jù)。還通過對五金件結(jié)構(gòu)三維仿真空間模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能仿真測試，能夠通過對模型的力學(xué)、熱力學(xué)等性能進(jìn)行仿真分析，這樣可以評估五金件結(jié)構(gòu)在不同條件下的性能表現(xiàn)，并得到相應(yīng)的測試結(jié)果數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將為評估和優(yōu)化五金件的設(shè)計提供重要的參考，從而幫助確保設(shè)計參數(shù)優(yōu)化的可靠性和有效性。然后，通過對五金件結(jié)構(gòu)仿真模型性能測試結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行性能優(yōu)化需求分析，這樣的分析處理過程能夠幫助確定性能優(yōu)化的具體需求，包括哪些方面需要改進(jìn)以及改進(jìn)的重點(diǎn)，通過分析因果關(guān)系和性能目標(biāo)的符合程度，能夠有針對性地提出性能優(yōu)化的具體要求，以實現(xiàn)五金件結(jié)構(gòu)性能的持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化。通過基于五金件結(jié)構(gòu)仿真模型性能優(yōu)化需求數(shù)據(jù)對五金件結(jié)構(gòu)三維仿真空間模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化目標(biāo)及約束條件確定，這一步驟的目的是確立結(jié)構(gòu)優(yōu)化的具體目標(biāo)和約束條件，以保證優(yōu)化方案的實施能夠有效地滿足性能需求并遵循相關(guān)約束，通過確定優(yōu)化目標(biāo)和約束條件，能夠在設(shè)計階段就明確優(yōu)化方向，并確保最終的五金件結(jié)構(gòu)模型能夠達(dá)到預(yù)期的性能要求。最后，通過結(jié)合分析得到的五金件結(jié)構(gòu)模型優(yōu)化目標(biāo)以及五金件結(jié)構(gòu)模型約束條件對五金件材料結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)集進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計，以綜合考慮設(shè)計目標(biāo)和約束條件，從五金件的材料、形狀、尺寸等方面進(jìn)行參數(shù)選擇優(yōu)化，這一步驟的關(guān)鍵在于確保優(yōu)化后的設(shè)計參數(shù)集能夠在滿足結(jié)構(gòu)性能要求的同時，盡可能地提高材料的利用率和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而為后續(xù)的仿真分析提供良好的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保障，這一步驟的目的在于確定最優(yōu)的設(shè)計參數(shù)組合，通過比較不同設(shè)計參數(shù)組合的驗證評分值，可以找到最符合優(yōu)化目標(biāo)和約束條件的設(shè)計方案，這一步驟的關(guān)鍵在于能夠提供了一種科學(xué)的方法來選擇最優(yōu)的設(shè)計參數(shù)組合，以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)性能的最大化和設(shè)計目標(biāo)的達(dá)成，從而提高結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計的效率并保證五金件結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果的最優(yōu)性。

技術(shù)特征：

1.一種基于五金件的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于五金件的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，步驟s1包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于五金件的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，步驟s13包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于五金件的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，步驟s14包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于五金件的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，步驟s15包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于五金件的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，步驟s2包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于五金件的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，步驟s25包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于五金件的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，步驟s3包括以下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于五金件的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，步驟s35包括以下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于五金件的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，步驟s4包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及設(shè)計參數(shù)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于五金件的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法。所述方法包括以下步驟：獲取五金件材料結(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)并進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)轉(zhuǎn)換處理和三維仿真建模處理，以生成五金件結(jié)構(gòu)三維仿真空間模型；對五金件結(jié)構(gòu)三維仿真空間模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能仿真測試和性能優(yōu)化需求分析，得到五金件結(jié)構(gòu)仿真模型性能優(yōu)化需求數(shù)據(jù)；對五金件結(jié)構(gòu)三維仿真空間模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化目標(biāo)及約束條件確定，以得到五金件結(jié)構(gòu)模型優(yōu)化目標(biāo)以及五金件結(jié)構(gòu)模型約束條件；對五金件材料結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)集進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計，以得到五金件材料結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)優(yōu)化組合。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)了對五金件結(jié)構(gòu)參數(shù)的高效優(yōu)化設(shè)計過程。

技術(shù)研發(fā)人員：李敏,王鑫,張勇輝,唐勇,王銀強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市一鑫創(chuàng)研技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9