附件C：譯文

用邊界元法優(yōu)化齒輪輪齒形狀來降低齒根應力并用光彈性實驗證明
Vasilios A. Spitas, Theodore N. Costopoulos1, Christos A. Spitas
摘要：這篇文章介紹了無量綱齒輪的概念來使齒輪應力最小化。與其它已存在的方法相比這種建模方法減少了設計變量總數來顯著減少計算時間。應力計算不是用建立受載齒輪模型及用用邊界元分析在優(yōu)化過程中的每一步迭代重復計算齒根應力的方法來計算的，而是通過先對無量綱模型用邊界元法計算出數值，(這種無量綱模型對應于不同設計參數的組合),再對計算出的數值用插值法進行計算。優(yōu)化時運用復合形法，并對最優(yōu)齒輪和標準齒輪在相同傳遞扭矩是對齒根應力進行比較。通過這種方法齒根應力可減少36.5%。齒根應力的減少通過二維光彈性實驗已得到了證實。
關鍵詞：直齒，齒根應力，邊界元法，優(yōu)化，復合形法，光彈性效應

1 引言
計算力學和結構優(yōu)化的發(fā)展推動了數值模擬技術的發(fā)展，這種數字建模技術已被用于齒輪傳動設計中以生成特定齒輪副的優(yōu)化設計(Lintvin[1])。但是，我們不得不承認(Ciavarella[2])每個單獨的齒輪都有許多設計參數，在每一步都重復進行大量引力分析的實時優(yōu)化在實際設計中是不可行的。為克服這種差異，研究人員在研究非標準齒輪時要么用經驗公式(Pedrero[3])，要么通過假設力是作用在齒頂來進一步簡化問題(Rogers[4])，從而導致了計算結果不可靠。
本文介紹了一種新的齒輪建模的概念，這種建模方法是通過用一對齒輪副的重合度來確定載荷的作用點。通過使用無量綱齒輪并結合在齒輪副重合度(ε)中嚙合齒輪的所有參數來使問題簡化，這種方法沒有使用標準的設計參數并將總參數個數從7個減少至3個。每個齒輪都進行這樣的幾何建模并隨著重合度的不同，載荷作用點也不同，接著用邊界元分析計算齒根應力的最大值。并將結果填在一張應力表中用來描述給定齒的特征，這張表能被包括在優(yōu)化算法中，在算法中所有需要的中間值可以通過插值法很快計算出來。
這種新的建模技術和標準的建模技術相比使得計算結果更精確，而計算時間更少。另外，因為引入了應力表的概念，這種技術能用模塊化方法很快的解決任