气动隔膜泵隔膜半圆挠曲部分的结构优化

    根据橡胶隔膜质量和有效截面面积会对气动隔膜泵泵体固有频率和阻尼比产生影响的特点，为提高泵体的响应速度和平稳性，同时为达到橡胶隔膜受力时能通过隔膜本身变形来改善应力分布的目的，在自由挠曲部位，以隔膜内表面应力zui低点、外表面应力zui低点的坐标为设计变量，采用变厚挠曲隔膜结构，在U型隔膜波谷两侧成45。角区域处采用较小厚度均匀过渡，在隔膜减薄处，材料刚度降低，支撑力相对较弱，在气动隔膜泵隔膜工作过程中较其他部位易发生变形，同时此区域为隔膜自由伸展区，可在较小范围内自行传递应力，从而转移了大变形的发生区域，改善了应力分布，提高了隔膜的抗疲劳能力。
（1） U型气动隔膜泵隔膜的参数化建模
（2）求解
  位移载荷、面应力载荷及求解器的参数设置均与现有U型隔膜相同，运行求解器计算。
（3）设计变量的选取
（4）状态限制变量的选取
    在隔膜的优化过程中，以隔膜上的zui大应力值作为状态限制变量，在循环迭代过程中不断提取整个隔膜截面上的zui大应力值，作为优化数据是否可行的重要判据。
（5）目标函数的选取
    选择隔膜的单元应力之和作为目标函数，以达到降低隔膜总体应力的目的，满足应力均匀分布的设计要求。
（6）优化方法的选取
    气动隔膜泵隔膜优化搜索采用一阶方法（间接法）:本方法使用偏导数，即使用因变量的一阶导数。此方法精度很高，尤其是在因变量变化很大，设计空间也相对较大时，与零阶方法相比，一阶方法计算量大，结果.
该优化过程完成了U型隔膜的参数化建模，实现了隔膜的优化设计，通过对隔膜多参数变量的优选，为该U型隔膜的设计提供了一种结构合理又满足强度要求的可行方案。