拓扑优化
- 基于金属3D打印的BSC赛车后立柱轻量化研究
ct模块完成拓扑优化设计，利用有限元法对最终模型进行强度校核，并基于Print3D模块对金属3D打印工艺进行仿真和分析，以云图的表现形式获得材料最佳的质量密度分布。研究表明：BSC赛车后立柱轻量化设计后，部件质量减少22.47%，在材料、结构和生产技术方面满足了轻量化研究的目的。同时，有限元分析参数均满足设计要求，保证其有良好的安全性、实用性和有效性。关键词：BSC赛车；轻量化；拓扑优化；有限元法中图分类号：U463.1 收稿日期：2023-03-23D
专用汽车 2023年8期2023-08-24
- 直升机武器挂架优化设计
的限制，先以拓扑优化的方法对直升机武器挂架进行初始设计能更为有效的利用材料，得到传载效率较高的设计方案。考虑到挂架制造的工艺性，在拓扑优化结构的基础上对武器挂架重新建模并通过数值分析方法进一步调整材料分布，优化结构尺寸即可得到符合满应力设计和轻量化要求的挂架结构。关键词：武器挂架；拓扑优化；轻量化设计中图分类号：TB 文献标识码：A doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.15.0890 引言机载悬挂发射装置主要用于携带和投放
现代商贸工业 2023年15期2023-08-21
- 基于ANSYS的汽车转向节拓扑优化仿真分析
建立了多目标拓扑优化目标函数，通过比较不同拓扑优化结果的区别和优劣势，选取了最优的拓扑优化建模方法。随后，根据拓扑优化结果，建立了工程化结构数模。实验结果表明，在所建立的多目标拓扑优化目标函数下，得到了一种在工艺约束下最优的汽车转向节拓扑结构，并且该结构具有较好的力学性能和稳定性，可为实际工程应用提供参考。关键词：ANSYS 汽车转向节 拓扑优化 工艺约束 多目标优化 力学性能ANSYS-based Simulation Analysis of Autom
时代汽车 2023年13期2023-07-13
- 面向车身刚度的敞篷车底部空间拓扑优化
扭转刚度 拓扑优化 抗扭管梁Topology Optimization of the Cabriolet Floor Space for Body StiffnessSu Songsong，Wu Longzhi，Luo Maokang，Li QianAbstract：In order to improve the torsional stiffness of the convertible， the topological analysis of the
时代汽车 2023年11期2023-07-10
- 微重力条件下列管相变蓄热器的传热特性研究及拓扑优化
于变密度法的拓扑优化方法对蓄热器进行结构优化，设计出一种不等长拓扑肋片模型，并对比研究各因素對相变材料熔化速度的影响。研究结果表明，相同雷诺数时微重力条件下相变材料的熔化速度相比于有重力条件下的较慢，不同雷诺数时微重力条件下的熔化速度比有重力条件下的熔化速度分别减小了 82.7%，86.1%，90.1%。但在微重力条件下，增大雷诺数已不足以有效提升相变材料的熔化速度。与无肋片管相比，经拓扑优化所得肋片模型的强化换热效果明显，在微重力条件下其相变材料熔化时间
上海理工大学学报 2023年1期2023-06-30
- 基于拓扑优化的减速器箱体结构性能分析
体结构优化的拓扑优化方法，解决了拓扑优化方法难以应用于箱体外部肋板结构的问题；将拓扑优化与箱体结构性能分析相结合，研究拓扑优化对强度、刚度、模态的影响，为后续箱体优化奠定了基础。结果表明：拓扑优化可以在减轻箱体总质量的同时有效改善箱体结构性能，并有效简化箱体结构，为进一步的NVH优化提供更多优化设计空间。关键词：拓扑优化；结构性能；强度；刚度；模态中图分类号：TH164 文献标志码：A 文章編号：1005-2550（2023）03-005
汽车科技 2023年3期2023-06-14
- 增程新能源车外显式主动进气格栅系统设计开发
统布置、结构拓扑优化设计，有效规避塑料结构本身注塑特性而产生的外观缺陷，对主动格栅叶片开启角度优化设计与控制策略设计。通过CAE分析结果与试验结果进行对比，验证产品的可靠性，为整车节能减排与无上格栅造型需要提供一种新的解决方案。关键词：拓扑优化；外显式；主动进气格栅；设计中图分类号：U467 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2023）02-0014-08Design and Development of Explicit
汽车科技 2023年2期2023-06-09
- 某中卡驾驶室前悬置的拓扑优化设计
化 多工况 拓扑优化Topology Optimization Design of Front Mounting of a Medium Truck CabChen XiaohuaAbstract：This paper aims to explain how to find the best layout of the material according to the use requirements of the vehicle structure i
时代汽车 2023年8期2023-04-21
- 考虑自重影响的拓扑优化方法
的连续体结构拓扑优化中常见的问题，本研究提出一种新的拓扑优化方法。首先，为避免寄生效应，提出一种带惩罚的固体各向同性材料（SIMP）改进模型，建立刚度模量、质量密度和体积光滑惩罚函数三者间的合理匹配关系。同时，引入密度过滤、Heaviside映射的三场过滤方案，并提出一种低物理密度单元的体积变化率约束措施，从而极大地提高考虑自重效应的结构拓扑问题的优化计算效率，获得清晰的0-1分布。基于上述方法，建立以结构柔顺度最小为目标，同时考虑变体限约束、位移约束以及
河南科技 2022年12期2022-07-14
- 四肢格构式柱金属结构拓扑优化设计分析
龙摘 要：拓扑优化属于一种结构优化方式，能够有效确定出最优的结构模式，现已被广泛应用于结构设计领域。本文从拓扑优化概念入手，分析了拓扑优化建模方法，最后对四肢格构式柱金属结构拓扑优化设计进行探究，得出在最佳缺省比以及经济用钢量级经济长细比的推导公式，通过这两项主要因素的确定，会获得经济性做好的结构形式，希望为相关人员提供参考借鉴。关键词：四肢格构式;柱金属结构;拓扑优化引言四肢格构式柱金属结构应用领域较广，包括工业厂房、输电塔架以及起重机械等，在高度较大
装备维修技术 2022年7期2022-07-01
- 基于GPU的结构静力拓扑优化设计方法
对连续体结构拓扑优化存在的计算量大、计算效率低等问题，开展了基于GPU并行计算的大规模结构静力拓扑优化方法研究。首先，为了减少有限元分析的迭代次数，引入了雅可比（Jacobi）对角线预处理器，研究基于共轭梯度法和预处理技术的结构有限元并行计算方法。其次，基于单元免组装技术，结合并行迭代计算方法，研究基于GPU的结构静力拓扑优化并行计算方法。在完成上述方法的Matlab和C++并行计算核函数编程后，进行了大量的算例考核。通过给出的算例来验证提出方法的有效性和
河南科技 2022年10期2022-06-11
- 车轮NVH性能的拓扑优化
用车车轮进行拓扑优化，以满足NVH性能要求。该方法以响应点的侧向动刚度及一阶模态为约束，以质量最小化为目标，对车轮进行拓扑优化分析;之后对优化前后的模型进行模态及动刚度计算，验证了优化方法的有效性。拓扑优化方法对车轮结构的局部微调有着重要意义，它可以帮助优化车轮减重窝的结构，建议在不大改造型的情况下使用。关键词：车轮侧向刚度;拓扑优化;结构设计;有限元分析中图分类号：U462.3;TB533 文献标志码：A 文章编号：1671-0797（202
机电信息 2022年8期2022-04-29
- 位移约束下火箭橇结构拓扑优化方法研究
火箭橇结构的拓扑优化设计对火箭橇试验具有重要意义。本文在火箭橇结构动力学仿真分析的基础上，基于变密度法建立了火箭橇结构的拓扑优化模型，利用伴随矢量求解了目标函数与约束函数关于设计变量的灵敏度，通过移动渐近线算法驱动了设计变量的更新迭代，最后对拓扑优化设计的结果进行了校验。结果表明，提出的位移约束下的火箭橇结构拓扑优化设计方法在经济性与安全性方面对火箭橇结构的设计是有效的，拓展了火箭橇结构的设计思路。关键词：火箭橇；动力学分析；变密度法；结构设计；拓扑优化中
航空科学技术 2022年2期2022-04-14
- 风电机组轴承座轻量化设计
SCA软件的拓扑优化得到轴承座最优材料分布，利用Sculptor软件和Isight软件进行参数优化，得到变形控制因子对轴承座性能的影响，采用有限元法对优化后的轴承座进行校核，确保最终设计的轴承座满足强度和疲劳要求。在同等载荷条件下，轻量化设计后的轴承座较原始模型减重幅度达到26%，且优化后的轴承座外形简洁，有利于铸造和加工。关键词： 风电机组; 轴承座; 轻量化; 拓扑优化; 参数优化; 有限元中图分类号： TM315; TB115.1文献标志码：
计算机辅助工程 2022年1期2022-04-08
- 基于OrderedSIMP插值模型的点阵-实体复合结构拓扑优化设计方法
实体复合结构拓扑优化方法.采用一种三维X型微结构单元作为点阵材料，通过数值拟合建立点阵材料相对密度与其等效物理属性之间的函数关系.在宏观结构拓扑优化问题中，以点阵材料等效密度为设计变量，基于Ordered SIMP插值方法建立点阵材料和实体材料相结合的多材料插值模型，进而，以材料体积用量为约束，以结构柔度最小化为目标实现点阵-实体复合结构的多尺度拓扑优化设计.通过数值算例和实验测试表明，相比于仅使用点阵材料填充的设计，本方法能够获得更好的结构刚度.关键词：
湖南大学学报·自然科学版 2022年2期2022-04-08
- 面向混合增减制造的拓扑优化研究
合增减制造 拓扑优化 多目标拓扑优化1概述1.1拓扑优化技术原理作为一种高效的结构设计方法，拓扑优化的目的是在给定的设计域中满足一组约束条件的情况下，通过合理的材料分配实现最小化目标函数。在过去的30年里，拓扑优化方法经历了高速的发展。自20世纪80年代末产生后，由于其在工业应用中的独特的设计自由度和固有的数学挑战，拓扑优化方法引起了工业界和学术界的极大热情。1.2拓扑优化技术发展目前，拓扑优化技术已经提出了许多方法，它们主要分为两种方法：基于材料的方法和
专用汽车 2022年1期2022-03-26
- 航空发动机短舱泄压门冲击载荷结构拓扑优化技术研究
空发动机结构拓扑优化方法。以航空发动机泄压门铰链为研究对象，通过结构冲击动力学载荷拓扑优化技术研究，建立短舱腔压导致的泄压门弹开载荷作用下拓扑优化方法，提高泄压门铰链强度裕度，解决泄压门强度考核试验中出现的铰链断裂问题。基于冲击动力学载荷的航空发动机结构拓扑优化方法，能够避免动力学等效静载荷误差，优化结果更加符合载荷传力特征，为航空发动机零部件减重和应力降低优化提供了有效的解决途径。关键词：航空发动机；拓扑优化；冲击动力学；应力；减重中图分类号：V214.
航空科学技术 2022年1期2022-03-11
- 考虑多工况的起落架结构拓扑优化设计
惩罚模型进行拓扑优化求解，得到高度适配于使用工况的“强、坚、轻”的结构，基于多工况载荷的优化后起落架外筒质量降低了19.87%。关键词：起落架 拓扑优化 有限元 多工况 变密度法中图分类号： V226 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2022）01（b）-0000-00Topology Optimization Design of Landing Gear Structure Considering Multipl
科技资讯 2022年2期2022-03-04
- 新型商用车铝合金轮毂研究
合金轮毂进行拓扑优化，结果表明在满足强度的同时，质量可降低10%，满足轻量化要求。Abstract： Wheel hub is an important part to ensure the safe driving of vehicles. With the development of new energy commercial vehicles， wheels with light weight and superior performance pl
内燃机与配件 2022年2期2022-01-17
- 抗屈曲的柔性机构拓扑优化设计
针对柔性机构拓扑优化中的稳定性问题与特有的铰链问题，本文提出了一种考虑线性屈曲约束且不含铰链的拓扑优化求解方法。首先，基于Pian单元，引入柔顺度变化率约束，以解决柔性机构的铰链问题;其次，结合KS（Kreisselmeier-Steinhauser）凝聚函数与线性屈曲方程给出线性屈曲约束的推导;最后，结合线性屈曲约束、柔顺度变化率约束，建立一种考虑线性屈曲约束且不含铰链的拓扑优化模型，并结合移动渐近线方法（Method of Moving Asympto
河南科技 2021年18期2021-12-16
- 泵房结构拓扑优化设计
建了泵房结构拓扑优化数学模型，提出了两阶段式拓扑优化求解策略。首先在ANSYS平台上对泵房主体结构进行拓扑优化，获得结构最优拓扑形态;然后对拓扑结果进行适应性处理，开展工程强度、刚度及稳定性的泵房结构工作性态复核。案例优化结果表明，经优化后的泵房结构总体积较原方案减小13.7%，且優化设计方案各项指标满足规范要求。关键词：泵房结构;拓扑优化;ANSYS;底板;墩墙;拓扑形态;性态复核中图分类号：TV675 文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn
人民黄河 2021年10期2021-11-08
- 基于巴哈赛车制动系统设计
制动踏板进行拓扑优化，设计出一款轻量化最优、零部件装配合理、前后制动力可自行调节的制动系统，设计后的制动踏板为190g，为赛车的设计提供参考意义。关键词：拓扑优化 装配合理 制动系统 UGDesign of car braking system based on BajaTang Xinghua，Liu ZhanzhaoAbstract：Based on the premise of meeting the rules of Baja Race， taki
时代汽车 2021年19期2021-11-03
- 薄壁加筋结构拓扑优化设计
truct的拓扑优化方法来指导薄壁结构的筋条布局。通过给定薄板基础厚度和设置沿筋条高度扩展的设计空间，得到材料增强轨迹的分布结果，进而指导薄壁结构的加筋布局设计。采用这种方法对几种结构进行了优化设计，数值分析结果表明该方法能获得合理的筋条布局。关键词：薄壁结构;加筋布局;拓扑优化中图分类号：TH11;TB125 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）02-098-02DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.0
科技尚品 2021年2期2021-09-10
- 糊箱打包机升降传输平台的轻量化设计
轻量化，利用拓扑优化找到对性能影响较小的结构，通过变截面实现结构轻量化，最终在结构应力、位移变化不大的情况下实现了5.8%的减重。关键词：糊箱打包机;升降传输平台;轻量化;拓扑优化 0 引言糊箱打包机升降传输平台的主要功能是实现对物体的升降和传输，可做为传输瓦楞纸板的主要设备[1]。升降传输平台放置在糊箱打包机之后，能在短短20s内将散料升降和运输至下个环节，因此在实际生产生活中受到广泛的使用。升降传输平台给包装行业的生产带来了很多便利，但同时也一并存在
内燃机与配件 2021年3期2021-09-10
- 基于拓扑与尺寸优化的某型飞机起落架扭力臂轻量化设计
臂;轻量化;拓扑优化;遗传算法;尺寸优化0引言近年来，随着国产大飞机不断发展，飞机性能以及结构利用率成为科研工作者研究的热点。扭力臂结构对于飞机起落架的稳定性影响较大，当起落架需要转向的时候，可以通过扭力臂把扭力传到轮胎上，达到控制飞机行走方向的目的，现阶段，对扭力臂开展优化以及对扭力臂设计与制造开展的相关工作主要集中在改良制造工艺，而真正针对扭力臂优化设计的工作却很少，存在的也只是局限于做一些参数优化。本文以扭力臂结构为研究对象，利用SolidWorks
机电工程技术 2021年2期2021-09-10
- 基于有限元的车架动态特征拓扑优化仿真分析
行优化。通过拓扑优化的方法达到车架优化的效果，对比了改进后的车架与采用有限元分析方法分析结果之间的区别，结果显示，经过优化车架6阶模态频率之后可以避免产生共振的现象，达到了更优的车架动态特征。通过上述方法进行处理后可以进一步提高车架的结构尺寸精度，可将本文方法作为车架加工模式优化的一项参考依据。Abstract： The dynamic characteristics of the frame are optimized by means of finit
内燃机与配件 2021年5期2021-09-10
- 宽弦风扇叶片空腔结构多目标轻量化设计
究對象，基于拓扑优化技术给出了获得宽弦风扇叶片轻量化启发式设计的结构优化设计方法。研究中考虑了离心力工况与鸟撞工况。由于鸟撞工况具有随机性，本文采用加权求和的方式实现了不同位置鸟撞工况下风扇结构性能的统一评价和设计，有效降低了优化问题的复杂性。首先以结构的最小柔顺性为目标函数，以设计域内单元人工密度为设计变量，以设计域的材料体积为约束函数，对风扇叶片的空心结构开展基于拓扑优化的轻量化设计。进一步，将结构基频引入拓扑优化目标函数中，开展了同时考虑结构刚度性能
航空科学技术 2021年4期2021-09-09
- 电动汽车电机壳体轻量化研究
等软件，运用拓扑优化方法，优化设计了纯电动汽车电机壳体，保证其在不同运行工况下强度均满足使用要求，以降低电机壳体的质量为设计目标，改善电动汽车的能源利用率。结果显示，经过优化后电机壳体的质量相较之前下降了12.3%，为电动汽车电机壳体的优化设计提供了经验。关键词：电动汽车电机壳体 拓扑优化 轻量化Research on the Lightweight of Electric Vehicle Motor HousingHou Qianhe Ding Dian
时代汽车 2021年16期2021-08-23
- 钢筋混凝土简支深梁拓扑优化设计方法试验研究
摘 要：運用拓扑优化辅助完成工程设计是近年的一种新方法。利用钢筋分离模型GBESO获取基于应力均匀化分布的最优钢筋拓扑，为解决钢筋混凝土深梁等二维构件的工程配筋设计难题提供新思路。分别参照该优化算法的解和按中国规范推荐的深受弯构件经验设计方法完成了一组钢筋混凝土简支深梁配筋设计，并进行静力对比试验。结果表明：钢筋分离模型GBESO设计的构件钢筋消耗量较低，极限承载能力较高，裂缝开展能力较强，且在破坏过程中表现出更佳的耗能能力，由此证明以斜钢筋补强斜截面的配
土木建筑与环境工程 2021年4期2021-07-22
- 基于SFE参数化模型的灵敏度分析对白车身扭转性能优化的应用探讨
模型，并应用拓扑优化手段对白车身结构进行灵敏度分析。然后根据车身结构灵敏度分析及车身截面灵敏度分析结果进行方案设计与分析验证，以探讨在车身结构设计前期应用SFE及拓扑优化进行车身性能初步分析的可行性。结论：SFE参数化模型与拓扑优化可以作为车身设计前期可靠的性能分析手段，可提前对车身性能进行评估，并可根据灵敏度提出具有针对性的优化建议，为后续车身设计中性能、重量与成本的平衡具有一定的指导意义。关键词：SFE 拓扑优化 白车身 灵敏度 结构优化Applica
时代汽车 2021年9期2021-07-08
- 无铰链柔顺机构拓扑优化设计
基于SIMP拓扑优化方法，提出了一种新的拓扑优化模型，用于无铰链柔顺机构的拓扑优化设计。目的在于使机构在保证传输效率的同时具有更高的稳定性。根据目标函数相对于设计变量的变化，推导出其灵敏度。基于得到的灵敏度数值进行迭代计算，直到达到最优拓扑。最后，以反向位移机构为例，验证了本文提出的模型对于无铰链柔顺机构设计的有效性。关键词：柔顺机构;拓扑优化;灵敏度分析1 介绍柔顺机构是通过其自身材料的弹性变形实现力或位移从输入端到输出端传递的整体式结构[1]。与传统的
科技风 2021年16期2021-07-01
- 大客车车身与车架连接断面结构优化设计
计，通过结构拓扑优化，得到悬架前后关键截面的传力路径，并据此重构结构形式，再通过尺寸优化分析，确定相关结构型材的厚度尺寸，得到结构的优化设计方案;将优化方案代入整车骨架中，进行结构刚强度分析对比，则原始与优化结构设计方案整车骨架刚度性能相当，高应力区域强度有所改善，并实现了轻量化设计。关键词：半承载式;客车车身;拓扑优化;尺寸优化;轻量化中图分类号：U469.72 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2021）03-0125-
汽车科技 2021年3期2021-06-20
- 某大兆瓦风电机组主机架多阶段多目标优化
度为目标进行拓扑优化;在详细设计阶段侧重于机架的轻量化，以主机架结构尺寸为设计变量，以疲劳性能为约束条件，以各工况极限强度和机架质量最小为目标进行参数优化。分析结果表明：通过该方法得到的主机架不仅能满足设计要求，而且可以大大缩短研发周期、提高研发效率。关键词： 大兆瓦风电机组;主机架;多目标优化;拓扑优化;轻量化Abstract： To solve the problems of high difficulty and long cyclein the r
计算机辅助工程 2021年1期2021-04-14
- 基于应力约束的框架结构拓扑优化研究
顺度最小化的拓扑优化模型。首先，为解决应力优化过程中的应力奇异和大量局部约束问题，利用qp应力松弛技术和p范数凝聚函数法构建了应力约束的归一化等效应力约束方案。其次，提出了基于凝聚应力和变体积约束限措施的修正方案，以克服优化过程中应力约束严重非线性和最大局部应力波动等问题。再次，导出了目标函数和应力约束的灵敏度公式，并采用移动渐近线方法算法进行优化求解。最后，给出优化算例，验证了本文方法的正确性与可行性。关键词：拓扑优化;框架结构;应力约束;应力松弛;凝聚
河南科技 2021年28期2021-03-10
- 拓扑优化在产品设计中的应用
因素。分析了拓扑优化的设计过程，拓扑优化方法对于造型设计与结构设计的影响，拓扑优化与参数化设计计算方式的差异，增材制造技术对于拓扑优化的意义等问题，以产品设计实例说明了拓扑优化在产品造型设计中的应用。明确了拓扑优化是一种客观的设计方法，以产品结构优化设计为目的，约束造型产生的条件是载荷，通过数学的计算，得出造型结果，造型包含了形式特征与结构要求，可以应用于造型设计。为产品造型设计提供了参考。关键词：工业设计 拓扑优化 造型设计 增材制造 参数化中图分类号：
设计 2021年5期2021-03-08
- 航空发动机燃烧室机匣轻量化设计方法
步基于变密度拓扑优化设计方法，以单元密度为设计变量，柔度最小为优化目标，结构的减质体积分数作为约束条件，开展了机匣安装座与法兰边减重优化设计。两种优化方法各有优化对象、优化阶段的侧重，前者更适用于初步设计阶段，获得良好的最初壁厚分布，后者适用详细设计阶段，进行局部结构轻量化设计。减质优化设计成功通过了压力考核试验，验证了优化方法的有效性及可行性。关键词：航空发动机；燃烧室机匣；轻量化设计；拓扑优化；壁厚分布优化中图分类号：V232.5文献标识码：ADOI：
航空科学技术 2021年12期2021-02-03
- 基于柔顺度最小化的板桁结构拓扑优化设计
顺度最小化的拓扑优化方法，研究了不同桥面板材料的板桁组合结构的拓扑优化问题。算例结果表明：组合结构中的板结构采用不同材料，优化获得的组合结构最优拓扑不同;所采用方法优化求解迭代过程平稳，能获得不同材料组成的板桁组合结构优化拓扑构型。研究结果有益于工程实际应用。关键词：板桁结构;拓扑优化;柔顺度中图分类号：U448 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）23-0064-03Abstract： Plate truss st
河南科技 2021年23期2021-01-11
- 基于双向渐进结构优化方法的连续体结构动刚度拓扑优化
结构的动刚度拓扑优化方法。为了有效降低结构动力学拓扑优化问题的求解规模，通过等效静载荷方法将动态拓扑优化问题转变为静态拓扑优化问题，结合双向渐进结构优化方法实现结构的静力学拓扑优化。提出了一种设计域减缩方法降低连续体结构拓扑优化计算规模，构建了一种新颖的体积进化和优化收敛准则，显著提高了连续体结构的动刚度优化效率。数值算例结果表明，结构动柔顺度与约束体积均能渐进收敛于最优值，最优拓扑构形能够有效抑制动载荷作用下的结构振动，其优化算法具有一定的鲁棒性和适应性
哈尔滨理工大学学报 2020年5期2020-11-30
- 基于ANSYS汽轮机转子吊梁的截面分析及轻量优化设计
行静力分析及拓扑优化设计，以质量减少百分比为目标函数，进行ANSYS迭代计算优化，通过对比优化前、后的结构应力、应变及变形，为汽轮机转子吊梁的截面选择和轻量化设计提供有效指导。关键词：转子;双H截面;拓扑优化;有限元;轻量化中图分类号：TH213文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）02-0012-03Abstract：In view of the long experience design period， low material ut
河南科技 2020年2期2020-10-21
- 基于拓扑优化技术的某轿车拖钩强度分析设计
，应用CAE拓扑优化技术对其进行优化分析和改进设计，改进后的结构满足强度分析要求。最后，对改进方案的结构进行拖钩强度试验验证，结果表明改进方案满足设计要求，从而验证了拖钩强度有限元模型的准确性，为拖钩强度分析和优化设计提供依据。关键词：拖钩;强度;拓扑优化;改進方案Abstract： In order to improve the strength of car towing hook， according to national standard GB3
汽车实用技术 2020年12期2020-10-21
- 基于增材制造的机械产品拓扑优化设计与仿真技术探究
，进一步深化拓扑优化设计与仿真技术在增材制造领域的应用探究，对于机械产品设计制造一体化提供指导意义。关键词：机械产品;拓扑优化;增材制造;设计制造一体化引言伴随着我国制造业经济的不断发展，机械产品个性化需求越来越高，拓扑优化设计为机械产品提能增效尤为重要。拓扑优化设计出的复杂不规则构型难以通过传统制造技术加工成型，然而增材制造技术基于逐层打印的方式可以在不用模具和工具的条件下生成几乎任意复杂的零件。可见，拓扑优化设计和增材制造技术的结合有效促进现代制造业的
装备维修技术 2020年36期2020-09-28
- 减速箱体结构优化设计
静力学分析和拓扑优化设计，结果表明：减速箱壳体优化后为3mm，应力和形变满足材料屈服强度要求，为巴哈赛车的减速箱机械结构轻量化设计提供重要参考。Abstract： In order to solve the problem of the baja racing deceleration box body lightweight， in this paper， a three-dimensional model is established by using
内燃机与配件 2020年2期2020-09-10
- 小型电动汽车复合材料尾门结构设计与优化
先简单介绍了拓扑优化理论和方法，然后对比了钣金材料与复合材料的重要性能，接着利用OptiStruct软件对塑料尾门进行有限元分析，以及性能和重量的优化设计。最终，在满足刚度性能条件下，尾门减重高达30%。本文对注塑成型的纤维增强塑料尾门进行结构优化设计，实现了汽车尾门的轻量化，具有较高的工程实用性。关键词：轻量化;复合材料尾门;拓扑优化;OptiStruct1 引言據报道：汽车减重10%，燃油消耗降低6%-8%[1];对应欧盟CO2排放指标，汽车自身每减少
时代汽车 2020年12期2020-09-06
- 拓扑优化在铝合金发动机舱盖刚度计算中的应用
构设计，引入拓扑优化设计方法进行结构模拟计算和设计。以钢制发动机舱盖內板结构为基础，以保证扭转刚度和降低质量比为优化条件，利用OptiStruct软件进行多次迭代优化，得到相应的铝合金舱盖內板基础结构，为后续的发动机舱盖钣金设计提供参考。关键词：拓扑优化;渐进结构优化;OptiStruct;扭转刚度;有限元中图分类号：TP391.99;U463.833文献标志码：B0 引言行人保护在被动安全法规考核中的比例越来越大，基于行人保护的车辆开发越来越重要。发动机
计算机辅助工程 2020年2期2020-07-04
- 基于注塑机械手臂的静力分析与拓扑优化
;静力分析;拓扑优化前言现代注塑机经常配备机器人，以提高生产效率，稳定产品质量，降低废物率。机器人可以在注塑生产中执行多个过程。目前，国内注塑行业常用的机器人是快速捕获模具产品并将其转移到下一个过程中。这种机械手一般还附带有向模腔自动喷酒脱模剂功能。随着技术的发展，越来越多的机器人将被用于供料、搅拌、自动模具处理、废物回收等过程中并且会向智能的方向发展。任何产品的设计都需要根据设计要求选择合理的解决方案，确定实现最佳设计目标的参数，最重要的是解决结构布局问
装备维修技术 2020年28期2020-07-01
- 基于拓扑优化的自行车一体轮设计
P变密度法的拓扑优化方法，对自行车轮组进行了轻量化设计。综合考虑了自行车运行时的复杂受力情况，分别建立了轮组的静态和动态有限元模型，并对优化后的结构进行了校核。研究结果表明，优化后一体轮的质量减轻了17.6%，无论静载还是碰撞工况都能满足强度要求，验证了新结构的可行性。关键词：拓扑优化;轻量化;一体轮0 引言自行车是当前日常出行和旅游休闲的一种必要装备。自行车的主要重量集中在车架和车轮上，在运动过程中车轮随花鼓驱动而转动，车轮重量越小，转动惯量越小，
机电信息 2020年15期2020-06-29
- 渐进演化类拓扑优化算法的优化准则对比研究
：渐进演化类拓扑优化算法的优化准则是影响结构优化结果的关键因素之一。以不同荷载和边界条件下的深梁模型为数值算例，比较了基于不同优化准则的3种算法在优化解和优化效率上的差别。结果表明：对于荷载和边界等条件较简单的构件，采用单向和确定性优化准则的渐进演化类拓扑优化算法能高效地得到最优拓扑，采用概率性优化准则和采用双向优化准则的渐进演化类拓扑优化算法有着更广的适用范围，在荷载和边界等条件较复杂的构件上，同样表现出较强的避免优化畸变的能力和全局寻优能力。对结合概率
土木建筑与环境工程 2020年3期2020-06-19
- 项目研发中基于轻量化的仪表板横梁参数优化分析
化;有限元;拓扑优化1 引言近年来，国内汽车工业迎来了快速发展期，国内汽车保有量稳步增长。然而，由此带来的能源消耗及环境保护等问题则日益紧张，这必将阻碍国内汽车工业的可持续发展。汽车轻量化技术作为汽车降低能耗、减少排放的有效措施，已经成为汽车工业发展过程中的一项关键性研究课题，而轻量化也成为国内外各汽车厂商的核心竞争技术之一。前期设计研发中参数化分析的介入，给仪表板横梁轻量化提供了可能。汽车仪表板横梁（CCB）是汽车结构中的一个十分重要的部分，担负着仪表板
汽车世界·车辆工程技术（下） 2020年1期2020-06-12
- 防摆吊具刚柔耦合动力学分析与结构拓扑优化
ruct进行拓扑优化使得机构整体结构减重48.1%，减轻工业机器人的工作负载，减少对金属板表面的冲击，以获取更好的运动性能。关键词： 吊具;防摆;刚柔耦合;拓扑优化;ADAMS;HyperWorks;OptiStruct中图分类号： TH113.2 文献标识码： A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.02.043【Abstract】： Traditional hoisting jig will swing an
软件 2020年2期2020-06-09
- 基于增材制造的鹅颈铰链优化设计
的设计方法，拓扑优化设计方法具有广阔的空间，为工程师提供有创造性的概念设计方案。该文以飞机上常见的鹅颈铰链为研究对象，利用INSPAIRE EVOLVE等商业软件对其开展拓扑优化、优化后处理和评估，探索航空零部件在初始设计阶段的拓扑优化流程，探索飞机结构减重新手段、新方法，获得创新优质结构构型。关键词：增材制造 拓扑优化 变密度法 鹅颈铰链中图分类号：TH137.52 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）01（b）-0072
科技资讯 2020年2期2020-04-07
- 高速精密轧辊磨头箱体的拓扑优化
振性能，采用拓扑优化的方法，对磨头箱体结构进行轻量化设计，并研究了不同筋板布局对其固有频率和刚度的影响。结果表明：拓扑优化方法可在保证磨头箱体静力学特性的前提下，尽可能减轻其质量;六种不同的筋板布局中，“米”字型筋板布局对提升箱体固有频率和刚度效果最为显著;拓扑优化方法调整了箱体的质量布局，有效提升了其动态性能。关键词：磨头箱体;拓扑优化;筋板布局;动态性能中图分类号：TH133.3文献标识码： A轧辊磨床被广泛应用于冶金、造纸、轧钢等行业，随着对产品质量
贵州大学学报（自然科学版） 2020年1期2020-02-06
- 基于类桁架的多工况下平面Prager结构拓扑优化
下曲面结构的拓扑优化，采用两向正交类桁架连续体材料模型和有限元分析方法，以杆件在结点位置的密度和方向为优化设计变量进行结构优化。根据有限元分析结果，采用满应力准则法优化各单一工况下的材料分布。按照多工况与各单工况下材料的方向刚度最大值的差值最小为原则，优化多工况下的杆件方向和密度分布。将杆件竖直位置的质心连线作为拓扑优化的平面Prager结构，以3个算例表明该方法的有效性。关键词：拓扑优化; 类桁架结构; 多工况; 壳体结构; Prager结构中图分类号：
计算机辅助工程 2019年4期2019-12-20
- 基于Workbench的某电池箱上盖模态分析及优化
，对上盖进行拓扑优化，在满足工艺设计条件下，对得出的优化模型进行调整，求解出满足实际需求的结构。关键词：电池箱上盖;Workbench;模态分析;拓扑优化1 引言传统燃油汽车的使用，不仅消耗大量的石油资源，而且排放的尾气也带来很大的环境危害。随着保护环境的意识不断加强以及能源枯竭的问题不断加剧，加大对节能、清洁、高效的电动汽车的研究力度，已经成为了各国的共识。美、日、德等汽车产业强国为了抢占全球电动汽车市场的份额，继续在汽车行业中领先，纷纷出台了一系列全面
时代汽车 2019年16期2019-12-10
- 茶叶滚筒杀青机机架的拓扑优化设计
机机架进行了拓扑优化设计。修改模型设计域和非设计域，进行了有限元拓扑迭代计算。根据原机架的工况和优化目标对模型设定了材料参数、栽荷与约束、响应条件、设计目标，获得了滚筒茶叶杀青机机架轻量化设计方案。使用结果显示：优化后应力分布更加均匀，且质量由原先的280.5kg下降到228.7kg，减重18.5%。关键词：滚筒杀青机;有限元法;拓扑优化;应力分布;轻量化中图分类号：TS272 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）20-0167-021
绿色科技 2019年20期2019-11-26
- 基于Matlab的飞机机翼结构拓扑优化设计
飞机机翼结构拓扑优化改进设计方法。该设计方法在经典的变密度法的基础上，选用RAMP模型作为材料插值模型，改进了相应的数学模型，最终提出了对飞机机翼结构进行优化的设计方法。文中使用Matlab语言对该设计方法进行了仿真验证，仿真结果证明了该设计方法的可行性和正确性。关键词： 拓扑优化; 飞机机翼; 数学模型改进; RAMP模型; 设计方法; 仿真验证中图分类号： TN03?34; TP391 文献标识码： A
现代电子技术 2019年20期2019-11-12
- 基于拓扑优化的塑料尾门仿真设计
立连续的尾门拓扑优化模型，填充内板与外板之间的腔体作为优化空间，根据是否将密封面作为优化对象，分别建立了全拓扑优化和局部拓扑优化两种方案，以结构设计区域体积最小为目标函数。针对模态，弯曲，扭转，中部刚度分别制定了优化目标，得到了载荷最优传递路径及它们之间的连接形式，结果表明该优化结构满足尾门设计要求，可为尾门下一步详细设计提供依据。关键词：拓扑优化;变密度法;塑料尾门中图分类号：U462文献标识码：A 文章编号：1671-7988（2019）04-68-
汽车实用技术 2019年4期2019-10-21
- 汽车塑料保险杠模态分析及其结构优化
特性，并利用拓扑优化技术对保险杠进行拓扑优化。根据优化结果对保险杠结构进行改进并进行有限元分析，对比优化前后模态性能。结果表明，经过拓扑优化后的结构的模态性能有较大提高。关键词：保险杠;有限元分析; 模态频率;拓扑优化中图分类号：U468.4 文献标识码：A 文章编号：1671-7988（2019）12-91-05Abstract： After a plastic bumper structure of a domestic SUV model is
汽车实用技术 2019年11期2019-10-21
- 汽车塑料保险杠模态分析及其结构优化
特性，并利用拓扑优化技术对保险杠进行拓扑优化。根据优化结果对保险杠结构进行改进并进行有限元分析，对比优化前后模态性能。结果表明，经过拓扑优化后的结构的模态性能有较大提高。关键词：保险杠;有限元分析; 模态频率;拓扑优化中图分类号：U468.4 文献标识码：A 文章编号：1671-7988（2019）12-91-05Abstract： After a plastic bumper structure of a domestic SUV model is
汽车实用技术 2019年12期2019-10-21
- 基于拓扑优化的四旋翼无人机结构设计
pire进行拓扑优化设计，并对获得的拓扑优化结构进行静力分析和动力学分析。分析结果表明，通过拓扑优化方法获得的无人机结构应力分布合理，结构位移小且频率较高，满足静态和动态结构设计要求。研究结果可为实现低成本、轻量化的四旋翼无人机结构设计提供一条新的途径。关键词：无人机; 四旋翼; 拓扑优化; Inspire中图分类号：TH128;TB115.1文献标志码：BStructural design of quadrotor unmanned aerial veh
计算机辅助工程 2019年3期2019-10-21
- 基于ANSYS Workbench的T形结构优化设计
式文件，进行拓扑优化设计。对T形结构在载荷作用下进行最优化设计，建立以单元材料密度为设计变量，以结构最小柔顺度为目标函数，以质量减少百分比为约束函数的数学模型。采用ANSYS Workbench的Topology Optimization模塊进行拓扑优化设计，对比优化前、后结构的应力和变形，可知运用拓扑优化技术实现T形结构的轻量化设计合理有效。关键词：T形结构; 拓扑优化; 密度; 柔顺度; 有限元中图分类号：TH131.9; TB115.1文献标志码：B
计算机辅助工程 2019年3期2019-10-21