机床与液压

作者：唐东龙，胡启国，陈思祥，刘灜

单位：重庆交通大学机电与车辆工程学院；重庆交通大学机电与车辆工程学院；宝鸡石油机械有限责任公司；北京石油机械有限公司

关键词：绞车槽体;响应面法;改进遗传算法;结构参数优化

基金：国家油气钻井装备工程技术研究中心开放基金项目(BOMCO-J118-JKY002-2021)

为提高绞车槽体的结构性能，降低应力集中、减小变形，提出一种基于响应面法与改进遗传算法相结合的多目标优化方法。利用有限元静力学分析获取初始结构变形与应力分布，结合Box-Behnken试验建立以槽底半径、槽间距及槽深为设计变量，槽体变形量和等效应力为目标函数的响应面模型。在传统遗传算法基础上，改进交叉和变异机制，自适应调整交叉和变异判断准则，增强全局搜索能力。利用改进后的遗传算法对模型进行多目标寻优，获得绞车槽体的Pareto前沿最优解，并开展优化结果验证分析。结果表明：优化后槽体最大等效应力由456.6 MPa减小至279.36 MPa，降幅达38.82%；最大变形量减少了0.4 mm，降幅可达40.69%，优化效果显著。研究成果为绞车槽体的结构优化设计提供了理论依据与工程参考。

来源：2026年第8期

《机床与液压》期刊编辑部

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