仪器仪表学报

作者：艾延廷，刘 明，张凤玲，张 旭，赵亚芝

单位：艾延廷,1.沈阳航空航天大学航空发动机学院,,刘 明,1.沈阳航空航天大学航空发动机学院,,张凤玲,1.沈阳航空航天大学航空发动机学院,,张 旭,1.沈阳航空航天大学航空发动机学院,,赵亚芝,1.沈阳航空航天大学航空发动机学院,

关键词：高温应变计;Miner累计损伤理论;响应面模型;遗传算法;多目标优化

基金：沈阳航空航天大学博士启动基金(120421004)项目资助

高温应变电测技术广泛应用于航空发动机热端部件应力状态测量,如何将高温应变计的各部分结构参数进行合理搭配,以提高应变计灵敏度及使用寿命,在工程中具有十分重要的价值。首先,针对影响高温应变计测量误差与疲劳寿命这两个目标,分别建立简支梁-测量误差模型与悬臂梁-疲劳寿命模型;然后,经有限元分析得到各个参数变化对应变计测量误差以及疲劳寿命的影响规律,进而筛选出待优化的参数;接着,采用遗传算法与响应面法相结合对高温应变计进行优化;最后,通过试验对最终优化结果进行验证。结果表明,单参数分析法能直观反映各个参数对应变计灵敏度与寿命的影响规律,基于响应面模型和多目标遗传算法的优化,可得出高温应变计栅丝直径、栅丝长度、栅丝间距、栅丝弯数、基底厚度5个参数的最佳参数组合;优化后的测量误差为0.255%,疲劳寿命达到2.3846×107次循环;试验验证结果表明,多目标优化后测量误差降低了89.2%,疲劳寿命提升了10.14%。

来源：2022年第6期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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