球磨机目标函数的定义：
结构优化分析的目的通常是为了节约成本，因此选取目标函数为材料最省，也即球磨机的体积最小。球磨机的体积在有限元中等于各单元体积之和，在后处理中定义。
球磨机设计变量的选取：
在第三章中进行球磨机的参数化实体建模时共定义了25个变量参数，原则上这些参数都可以作为设计变量。但根据优化的目标函数，决定其几何形状的参数优化意义不大，而能够节约材料，减少成本的可以选取以下几个参数：筒体厚度、支扳厚度、盖板和筋板厚度。同时，考虑到球磨机轴直径较大，所采用的轴承也相应很大，维修或者更换轴承的成本很高，因此将轴径大小、安装轴承的轴颈长度和轴径圆弧尺寸也作为设计变量。
球磨机约束条件的确定：
由前面球磨机有限元分析和校核的结果可以知道原来球磨机的强度是满足要求的。同样，在优化后也要保证其强度要求，否则优化是没有任何意义的，故将球磨机的强度极限作为约束条件。同时考虑到球磨机的强度校核有静强度和疲劳强度，而疲劳强度不易转化为约束条件，因而先采用具有较高静强度安全系数的强度极限(这里取安全系数1．6)作为约束条件，优化之后再进行疲劳强度的校核。
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