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  • 【期刊】 浮筏隔振系统拓扑优化减重研究

    刊名:舰船科学技术 作者:王锋 ; 邵海征 ; 崔洪宇 关键词:拓扑优化 ; 浮筏 ; 功率流 ; 隔振 ; 减重 机构:中国舰船研究院 ; 中国舰船研究院 ; 渤海造船厂集团有限公司 ; 大连理工大学船舶工程学院 年份:2019
    摘要:随着隔振技术的发展,采用浮筏隔振装置已成为控制舰艇机械振动的重要措施。浮筏筏体的结构和质量差异,对其隔振性能有较大影响,而且应用浮筏隔振必然占用更多重量、空间等资源,增加舰艇总体的负担。本文采用拓扑优化方法对浮筏隔振系统进行优化,设计了新的筏体结构,同时采用功率流的分析手段研究了振动能量在浮筏隔振系统中传递的特性,通过数值仿真结果可以看出本文优化的筏体结构在重量减轻的情况下,仍具有较好的隔振性能,验证了拓扑优化方法用于浮筏结构优化和减重的可行性,具有极其重要的工程应用价值。
  • 【期刊】 基于ABAQUS的喷雾机喷杆结构拓扑优化

    刊名:农机化研究 作者:乔白羽 ; 丁素明 ; 薛新宇 ; 崔龙飞 ; 顾伟 ; 陈晨 关键词:拓扑优化 ; 喷杆喷雾机 ; 喷杆 机构:农业部南京农业机械化研究所 ; 农业部南京农业机械化研究所 年份:2019
    摘要:喷杆喷雾机在田间正常作业时,由于地面不平产生的激励会传递到喷杆上,导致喷杆的振动问题。为此,对一种喷杆结构进行了拓扑优化,从喷杆的内部材料布局出发,得到最合理的喷杆材料分布,通过优化喷杆自身的结构来改变喷杆的固有频率,使喷杆的固有频率远离激振源的共振频率区间。以材料的畸变能密度为优化目标,在ABAQUS软件中采用变密度法对初始喷杆结构进行了结构拓扑优化设计,并对优化前后喷杆结构的动力学特性进行了比较,验证了此次拓扑优化的合理性。结果表明:在该喷雾机喷杆的质量减少16.3%的情况下,喷杆的1阶固有频率增加了9.56Hz,有效避开了激振源的频率区间,减轻了喷杆的振动。本文可为喷雾机喷杆的动力学特性研究与结构优化提供理论依据。
  • 【期刊】 极限负泊松比的微结构拓扑优化

    刊名:机械设计 作者:杜义贤;杜大翔;李涵钊;李荣;尹艺峰;田启华; 关键词:微结构;;拓扑优化;;能量法;;负泊松比 机构:三峡大学机械与动力学院 ; 三峡大学机械与动力学院 ; 水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室 年份:2018
    摘要:基于拓扑优化理论与能量法,构建了一种求解极限负泊松比拓扑构型的优化模型。文中建立了一种便于数值分析的负泊松比函数,以此为目标函数构建优化模型,并在不同初始布局条件下,求解得到相应微结构的最优拓扑构型和极限负泊松比,并在有限元软件中对所得到的最优拓扑构型进行仿真分析,参考国家标准测量泊松比试验方法,得到相应拓扑构型的负泊松比,并与所构建的优化模型求解得到的极限负泊松比对比分析,验证所构建优化模型的正确性。
  • 【期刊】 基于ANSYS的轮毂车削夹具拓扑优化设计

    刊名:机械设计与研究 作者:宋玉宇 关键词:拓扑优化 ; 夹具 ; 有限元法 ; 数控立式车床 机构:哈尔滨电机厂有限责任公司哈尔滨大电机研究所 ; 哈尔滨电机厂有限责任公司哈尔滨大电机研究所 年份:2017
    摘要:针对传统设计方法下数控车床夹具尺寸与重量偏大、外型不尽合理,使夹具的材料与应用成本增大的问题,将连续体拓扑优化理论引入数控车床夹具设计,建立了夹具拓扑优化的数学模型,应用有限元分析软件ANSYS,对一种典型轮毂夹具进行拓扑优化设计,给出了夹具外型和联接螺钉的布置区域,得到了更为合理的结构,为各类数控车床夹具的轻量化设计提供了新的思路与参考。
  • 【期刊】 基于Ansys的某型舰炮托架拓扑优化设计

    刊名:舰船科学技术 作者:黄观明 ; 杨宏亮 ; 张建波 ; 刘圣强 关键词:拓扑优化 ; 托架 ; 均匀化法 ; ANSYS 机构:郑州机电工程研究所 ; 郑州机电工程研究所 年份:2018
    摘要:为了减轻旋回架的重量和降低生产成本,实现轻量化设计的目的。通过均匀化方法理论,建立了以微结构单胞密度为设计变量,柔顺度最小为目标函数,体积函数为约束函数的拓扑优化数学模型,并通过Ansys有限元软件,对某型舰炮托架进行了拓扑优化研究。根据优化结果对托架进行了结构改进和有限元分析,分析结果表明,在满足结构刚、强度的条件下,托架质量减轻了16%,较好地达到了设计目标,实现了托架结构轻量化设计的目的。这对于舰炮结构改进设计具有工程应用价值,对其他一般机械结构问题也提供了一种设计思路。
  • 【期刊】 升降辊床连杆摇臂结构拓扑优化设计

    刊名:科技创新与应用 作者:甄帅 关键词:拓扑优化 ; 升降辊床 ; 摇臂结构 ; 有限元 ; 疲劳寿命 机构:上汽大众汽车有限公司仪征分公司 ; 上汽大众汽车有限公司仪征分公司 年份:2019
    摘要:升降辊床作为一种新型输送设备,具有高速、稳定、易于维护等优点,在各汽车焊装车间得到了广泛应用。文章对辊床连杆摇臂结构进行动力学分析,在此基础上针对摇臂结构进行结构拓扑优化,改善机构应力应变并提升疲劳寿命。
  • 【期刊】 基于Ansys的某型舰炮托架拓扑优化设计

    刊名:舰船科学技术 作者:黄观明 ; 杨宏亮 ; 张建波 ; 刘圣强 关键词:拓扑优化 ; 托架 ; 均匀化法 ; Ansys 机构:郑州机电工程研究所 ; 郑州机电工程研究所 年份:2018
    摘要:为了减轻旋回架的重量和降低生产成本,实现轻量化设计的目的.通过均匀化方法理论,建立了以微结构单胞密度为设计变量,柔顺度最小为目标函数,体积函数为约束函数的拓扑优化数学模型,并通过Ansys有限元软件,对某型舰炮托架进行了拓扑优化研究.根据优化结果对托架进行了结构改进和有限元分析,分析结果表明,在满足结构刚、强度的条件下,托架质量减轻了16%,较好地达到了设计目标,实现了托架结构轻量化设计的目的.这对于舰炮结构改进设计具有工程应用价值,对其他一般机械结构问题也提供了一种设计思路.
  • 【期刊】 纯电动汽车翻滚耐撞性拓扑优化设计

    刊名:汽车工程师 作者:宋洁 ; 雷正保 关键词:拓扑优化 ; 汽车翻滚 ; 纯电动汽车 ; 顶压试验 机构:长沙理工大学 ; 长沙理工大学 年份:2017
    摘要:为了提高汽车的翻滚碰撞安全性,以某品牌纯电动车为原型,车身结构刚度最大化为目标,建立白车身耐撞性拓扑优化数学模型,利用法规FMVSS 208中的翻滚方法对纯电动汽车车身进行拓扑优化,根据材料分布得到一种车身骨架构型,对构型进行验证分析,结果表明:在顶压试验中,当加载力达到汽车自身质量的1.5倍时压力板位移为39.4 mm,远小于法规要求的127 mm;在动态翻滚碰撞过程中,A柱和B柱最大变形量分别为52 mm和55 mm,能够满足乘员生存空间要求,因而验证了该研究方法的可行性。
  • 【期刊】 某专用车辆车架多工况拓扑优化设计

    刊名:农业装备与车辆工程 作者:解运 ; 何颖 ; 王青春 关键词:拓扑优化 ; 专用车辆 ; 车架 ; 轻量化 机构:北京林业大学工学院 ; 北京林业大学工学院 年份:2018
    摘要:根据某专用车辆初步确定的造型和总体布置要求,同时满足车辆在复杂的林区行驶环境中具有良好静动态特性的要求,并实现结构轻量化,利用拓扑优化设计的方法设计了某专用车辆的车架.在概念设计阶段建立了车架结构的拓扑优化设计空间,以弯曲和扭转工况下的柔度最小化为目标函数,以体积为约束条件进行单工况和多工况拓扑优化设计,得到了合理的车架拓扑结构.最后,对优化后的新车架进行了多工况静力学分析和模态分析,通过分析结果可知,新车架具有较高的强度和刚度以及良好的动态特性.
  • 【期刊】 某圆柱壳体结构加筋拓扑优化分析

    刊名:四川兵工学报 作者:马青 ; 王涛 关键词:拓扑优化 ; 有限元 ; 固有频率 机构:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 ; 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 年份:2015
    摘要:加筋圆柱壳结构在飞行器中大量使用。为了确定某圆柱壳体结构的筋的分布,运用SIMP材料插值方法对其进行了拓扑优化分析。以筋在优化区域内的分布为优化变量,以筋的总体积不超过优化部件总体积的50%为约束条件,以低阶固有频率最大化为优化目标,对圆柱壳体结构进行拓扑优化,优化后的低阶固有频率由优化前的357Hz增加到386.4Hz,增加了8.24%。
  • 【期刊】 基于拓扑优化的变速箱壳体轻量化设计

    刊名:农机化研究 作者:沈伟[1] ; 廖敏[1,2] ; 王强[3] ; 王霜[1,2] ; 易军[4] ; 王川东[1] ; 何旭[1] 关键词:拓扑优化 ; 收割机 ; 变速箱壳体 ; 轻量化 ; 响应面 机构:[1]西华大学机械工程学院 ; [1]西华大学机械工程学院 ; [2]西华大学流体与动力机械教育部重点实验室 ; [3]四川省机械研究设计院 ; [4]成都主导科技有限责任公司 年份:2018
    摘要:针对某丘陵山区小型联合收割机变速箱轻量化问题,对变速箱壳体进行结构优化设计。以变速箱壳体的柔顺度最小为目标函数,应用变密度法进行变速箱拓扑优化,去除部分多余材料,并进行了加强筋设计;基于响应面法建立变速箱壳体结构尺寸多目标优化模型,发现箱体壁厚和加强筋2宽度对变速箱壳体强度、刚度影响较大,再应用综合指数评价法得到壳体结构尺寸参数的最优解;最后,进行优化前后对比分析。结果表明:优化后壳体质量减少了17.1%,强度和刚度还有所提高。
  • 【期刊】 SCARA机器人大臂结构模态分析与拓扑优化

    刊名:现代制造工程 作者:孙晨光 ; 刘宇红 ; 冀鹏飞 ; 戚开诚 关键词:拓扑优化 ; 大臂 ; 模态分析 ; SCARA机器人 机构:河北工业大学机械学院 ; 河北工业大学机械学院 年份:2018
    摘要:选择顺应性装配机器手臂(SCARA)在水平面内运动速度快、重复定位精度高。为优化SCARA机器人大臂机械结构性能,减轻大臂重量,采用了模态分析与拓扑优化相结合的方法。首先建立SCARA机器人大臂三维模型,导入到有限元分析软件ANSYS Workbench中作静力学分析和模态分析,得到前6阶固有频率和振型结果;然后,利用拓扑优化方法为大臂去除材料的优化方向提出建议,重新设计大臂的优化结构并计算优化结构的模态参数;最后,对比优化前后模态参数结果,证明优化后的结构在减轻大臂重量的同时提高了大臂的机械性能。
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