山东烟台架桥机厂家 改进鲸鱼算法在四主梁式架桥机主梁参数优化中的应用

四主梁式架桥机的主梁作为核心承重结构，其参数设计直接关乎整机的承载安全性、作业稳定性与经济性。传统主梁参数优化多采用经验试算或基础优化算法，存在寻优精度不足、易陷入局部最优解等问题，难以实现材料用量与结构性能的精准平衡。鲸鱼算法作为一种新型群体智能优化算法，具有原理简洁、全局搜索能力强的优势，但原始算法在工程复杂参数优化中存在收敛速度慢的缺陷。基于此，将改进鲸鱼算法应用于四主梁参数优化，成为提升架桥机结构设计水平的有效路径。

改进鲸鱼算法的核心优化方向精准适配主梁参数优化的工程需求。针对原始鲸鱼算法的短板，改进策略主要聚焦三个维度：通过准反向学习方法优化初始种群构建，提升种群多样性，避免因初始解局限导致的寻优偏差，确保在主梁参数的广阔搜索空间内覆盖关键最优解区域；引入非线性收敛因子与自适应权重调整机制，平衡算法的全局搜索与局部开发能力，既能够广泛探索截面高度、腹板厚度、翼缘宽度等核心参数的组合范围，又能在关键参数区间精准收敛，提升优化效率；增加随机差分变异策略，有效避免算法陷入局部最优，确保在多目标约束下找到全局最优参数组合。这些改进让算法更适配主梁参数多变量、强约束的优化特性。

基于改进鲸鱼算法的主梁参数优化实施流程具有明确的工程导向性。首先需明确优化边界条件与目标，以主梁轻量化为核心目标，同时满足架桥机在最大架设跨度、额定起重量等典型工况下的强度与刚度要求，将截面高度、腹板厚度、翼缘宽度等作为核心优化参数，限定材料性能、制造工艺等约束范围。随后构建主梁参数化有限元模型，精准模拟作业过程中的应力与变形分布，将应力最大值、挠度值与结构自重构建为多目标适应度函数。最后调用改进鲸鱼算法进行迭代寻优，通过算法对参数组合的智能筛选与迭代更新，输出最优参数方案，并通过实体样机测试验证方案的工程可行性。

该优化方案的工程价值在实践中尤为显著。与传统优化方法相比，改进鲸鱼算法驱动的参数优化使主梁寻优精度提升20%以上，有效规避了局部最优解导致的结构冗余或性能不足问题。优化后的主梁在保证承载能力不降低的前提下，结构自重可降低15%-25%，大幅减少制造成本与运输能耗；同时，主梁应力分布更均匀，跨中挠度控制精度提升，显著增强了大跨度架梁作业的稳定性。这种智能算法与工程结构设计的深度融合，打破了传统经验驱动的设计模式，为四主梁式架桥机的精准化、轻量化设计提供了可靠技术支撑，也为重型装备结构参数优化提供了新的思路。

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