摘要配气机构是船用柴油机的重要组成部分，配气机构的设计对船用柴油机的动力性、经济性和可靠性起着决定性的作用，同时对柴油机的振动与噪声性能有着直接的影响。在柴油机中，配气机构就是在机械强制作用下的变速变向（由凸轮旋转运动变为挺柱、推杆、气门的往复运动）运动，它必然受到凸轮运动规律、载荷、材料与润滑条件等因素的制约。多学科优化是九十年代以来在国外迅速发展的一门科学，它可以有效地解决大规模复杂工程系统的设计问题。

本文正是以此为契机，对柴油机配气机构的凸轮型线进行了多学科设计优化。在本文中，为确保配气机构在工作过程中实现良好的换气性能和工作噪声小，以最大丰满系数和最小接触应力为优化目标，气门的最大正负加速度等为约束条件，应用多学科优化软件ISIGHT中多目标遗传算法对两目标进行多目标优化计算，对得出的优化结果进行分析，从而实现对配气凸轮的多学科优化分析。51272

毕业论文关键词：多学科优化；配气凸轮；丰满系数；接触应力；多目标遗传算法

 Abstract

In a diesel engine , the changing speed change of valve is under the action of mechanical(change rotary motion into tappet cam、push rod、valve reciprocating motion),which is restricted by the cam motion law、loads、materials、lubrication conditions and other factors .Multi-disciplinary optimization developed rapidly since the 1990s, which can effectively solve large and complex engineering system design problems. 

This article applies multi-disciplinary design optimization in diesel gas distribution . In this paper, in order to ensure that the valve body in the work process to achieve good ventilation performance and small work noise .The maximum and minimum contact stress fullness coefficient optimization objective, and the valve’s maximum acceleration of government constraints. We use multi-objective genetic algorithm of software ISIGHT to optimize and analyze two goals of the results to achieve cam multi-disciplinary optimization analysis.

Key words: multi-disciplinary optimization；distribution cam；fullness coefficient；contact stress；multi-objective genetic algorithm

 目录

第1章  绪论 1

1.1 选题背景 1

1.2 多学科优化设计的发展与现状 2

1.3 多目标优化和Pareto解集的概念 3

1.4配气机构动力学的基本现状 3

1.5 本课题的主要研究内容 5

1.6本章小结 5

第2章  多学科优化设计的基本理论 6

2.1 多学科优化设计的基本理论 6

2.1.1 系统建模 6

2.1.2 系统分类 6

2.1.3 优化策略 6

2.1.4 耦合变量的处理 7

2.2 多目标优化的基本概述 7

2.3 多目标遗传算法介绍 8

2.3.1 编码 8

2.3.2选择 8

2.3.3交叉 9

2.3.4变异 9

2.3.5遗传算法的基本流程 9

2.4传统的多目标优化算法 10

2.5 MDO的工具ISIGHT