拓撲優化
- 基于金屬3D打印的BSC賽車后立柱輕量化研究
ct模塊完成拓撲優化設計，利用有限元法對最終模型進行強度校核，并基于Print3D模塊對金屬3D打印工藝進行仿真和分析，以云圖的表現形式獲得材料最佳的質量密度分布。研究表明：BSC賽車后立柱輕量化設計后，部件質量減少22.47%，在材料、結構和生產技術方面滿足了輕量化研究的目的。同時，有限元分析參數均滿足設計要求，保證其有良好的安全性、實用性和有效性。關鍵詞：BSC賽車；輕量化；拓撲優化；有限元法中圖分類號：U463.1? 收稿日期：2023-03-23D
專用汽車 2023年8期2023-08-24
- 直升機武器掛架優化設計
的限制，先以拓撲優化的方法對直升機武器掛架進行初始設計能更為有效的利用材料，得到傳載效率較高的設計方案?？紤]到掛架制造的工藝性，在拓撲優化結構的基礎上對武器掛架重新建模并通過數值分析方法進一步調整材料分布，優化結構尺寸即可得到符合滿應力設計和輕量化要求的掛架結構。關鍵詞：武器掛架；拓撲優化；輕量化設計中圖分類號：TB?文獻標識碼：A??doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.15.0890?引言機載懸掛發射裝置主要用于攜帶和投放
現代商貿工業 2023年15期2023-08-21
- 基于ANSYS的汽車轉向節拓撲優化仿真分析
建立了多目標拓撲優化目標函數，通過比較不同拓撲優化結果的區別和優劣勢，選取了最優的拓撲優化建模方法。隨后，根據拓撲優化結果，建立了工程化結構數模。實驗結果表明，在所建立的多目標拓撲優化目標函數下，得到了一種在工藝約束下最優的汽車轉向節拓撲結構，并且該結構具有較好的力學性能和穩定性，可為實際工程應用提供參考。關鍵詞：ANSYS 汽車轉向節 拓撲優化 工藝約束 多目標優化 力學性能ANSYS-based Simulation Analysis of Autom
時代汽車 2023年13期2023-07-13
- 面向車身剛度的敞篷車底部空間拓撲優化
扭轉剛度 拓撲優化 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
時代汽車 2023年11期2023-07-10
- 微重力條件下列管相變蓄熱器的傳熱特性研究及拓撲優化
于變密度法的拓撲優化方法對蓄熱器進行結構優化，設計出一種不等長拓撲肋片模型，并對比研究各因素對相變材料熔化速度的影響。研究結果表明，相同雷諾數時微重力條件下相變材料的熔化速度相比于有重力條件下的較慢，不同雷諾數時微重力條件下的熔化速度比有重力條件下的熔化速度分別減小了 82.7%，86.1%，90.1%。但在微重力條件下，增大雷諾數已不足以有效提升相變材料的熔化速度。與無肋片管相比，經拓撲優化所得肋片模型的強化換熱效果明顯，在微重力條件下其相變材料熔化時間
上海理工大學學報 2023年1期2023-06-30
- 基于拓撲優化的減速器箱體結構性能分析
體結構優化的拓撲優化方法，解決了拓撲優化方法難以應用于箱體外部肋板結構的問題；將拓撲優化與箱體結構性能分析相結合，研究拓撲優化對強度、剛度、模態的影響，為后續箱體優化奠定了基礎。結果表明：拓撲優化可以在減輕箱體總質量的同時有效改善箱體結構性能，并有效簡化箱體結構，為進一步的NVH優化提供更多優化設計空間。關鍵詞：拓撲優化；結構性能；強度；剛度；模態中圖分類號：TH164? ? ? 文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1005-2550（2023）03-005
汽車科技 2023年3期2023-06-14
- 增程新能源車外顯式主動進氣格柵系統設計開發
統布置、結構拓撲優化設計，有效規避塑料結構本身注塑特性而產生的外觀缺陷，對主動格柵葉片開啟角度優化設計與控制策略設計。通過CAE分析結果與試驗結果進行對比，驗證產品的可靠性，為整車節能減排與無上格柵造型需要提供一種新的解決方案。關鍵詞：拓撲優化；外顯式；主動進氣格柵；設計中圖分類號：U467? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：1005-2550（2023）02-0014-08Design and Development of Explicit
汽車科技 2023年2期2023-06-09
- 某中卡駕駛室前懸置的拓撲優化設計
化 多工況 拓撲優化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
時代汽車 2023年8期2023-04-21
- 考慮自重影響的拓撲優化方法
的連續體結構拓撲優化中常見的問題，本研究提出一種新的拓撲優化方法。首先，為避免寄生效應，提出一種帶懲罰的固體各向同性材料（SIMP）改進模型，建立剛度模量、質量密度和體積光滑懲罰函數三者間的合理匹配關系。同時，引入密度過濾、Heaviside映射的三場過濾方案，并提出一種低物理密度單元的體積變化率約束措施，從而極大地提高考慮自重效應的結構拓撲問題的優化計算效率，獲得清晰的0-1分布?；谏鲜龇椒?，建立以結構柔順度最小為目標，同時考慮變體限約束、位移約束以及
河南科技 2022年12期2022-07-14
- 四肢格構式柱金屬結構拓撲優化設計分析
龍摘? 要：拓撲優化屬于一種結構優化方式，能夠有效確定出最優的結構模式，現已被廣泛應用于結構設計領域。本文從拓撲優化概念入手，分析了拓撲優化建模方法，最后對四肢格構式柱金屬結構拓撲優化設計進行探究，得出在最佳缺省比以及經濟用鋼量級經濟長細比的推導公式，通過這兩項主要因素的確定，會獲得經濟性做好的結構形式，希望為相關人員提供參考借鑒。關鍵詞：四肢格構式;柱金屬結構;拓撲優化引言四肢格構式柱金屬結構應用領域較廣，包括工業廠房、輸電塔架以及起重機械等，在高度較大
裝備維修技術 2022年7期2022-07-01
- 基于GPU的結構靜力拓撲優化設計方法
對連續體結構拓撲優化存在的計算量大、計算效率低等問題，開展了基于GPU并行計算的大規模結構靜力拓撲優化方法研究。首先，為了減少有限元分析的迭代次數，引入了雅可比（Jacobi）對角線預處理器，研究基于共軛梯度法和預處理技術的結構有限元并行計算方法。其次，基于單元免組裝技術，結合并行迭代計算方法，研究基于GPU的結構靜力拓撲優化并行計算方法。在完成上述方法的Matlab和C++并行計算核函數編程后，進行了大量的算例考核。通過給出的算例來驗證提出方法的有效性和
河南科技 2022年10期2022-06-11
- 車輪NVH性能的拓撲優化
用車車輪進行拓撲優化，以滿足NVH性能要求。該方法以響應點的側向動剛度及一階模態為約束，以質量最小化為目標，對車輪進行拓撲優化分析;之后對優化前后的模型進行模態及動剛度計算，驗證了優化方法的有效性。拓撲優化方法對車輪結構的局部微調有著重要意義，它可以幫助優化車輪減重窩的結構，建議在不大改造型的情況下使用。關鍵詞：車輪側向剛度;拓撲優化;結構設計;有限元分析中圖分類號：U462.3;TB533? ? 文獻標志碼：A? ? 文章編號：1671-0797（202
機電信息 2022年8期2022-04-29
- 位移約束下火箭橇結構拓撲優化方法研究
火箭橇結構的拓撲優化設計對火箭橇試驗具有重要意義。本文在火箭橇結構動力學仿真分析的基礎上，基于變密度法建立了火箭橇結構的拓撲優化模型，利用伴隨矢量求解了目標函數與約束函數關于設計變量的靈敏度，通過移動漸近線算法驅動了設計變量的更新迭代，最后對拓撲優化設計的結果進行了校驗。結果表明，提出的位移約束下的火箭橇結構拓撲優化設計方法在經濟性與安全性方面對火箭橇結構的設計是有效的，拓展了火箭橇結構的設計思路。關鍵詞：火箭橇；動力學分析；變密度法；結構設計；拓撲優化中
航空科學技術 2022年2期2022-04-14
- 風電機組軸承座輕量化設計
SCA軟件的拓撲優化得到軸承座最優材料分布，利用Sculptor軟件和Isight軟件進行參數優化，得到變形控制因子對軸承座性能的影響，采用有限元法對優化后的軸承座進行校核，確保最終設計的軸承座滿足強度和疲勞要求。在同等載荷條件下，輕量化設計后的軸承座較原始模型減重幅度達到26%，且優化后的軸承座外形簡潔，有利于鑄造和加工。關鍵詞：? 風電機組; 軸承座; 輕量化; 拓撲優化; 參數優化; 有限元中圖分類號：? TM315; TB115.1文獻標志碼：?
計算機輔助工程 2022年1期2022-04-08
- 基于OrderedSIMP插值模型的點陣-實體復合結構拓撲優化設計方法
實體復合結構拓撲優化方法.采用一種三維X型微結構單元作為點陣材料，通過數值擬合建立點陣材料相對密度與其等效物理屬性之間的函數關系.在宏觀結構拓撲優化問題中，以點陣材料等效密度為設計變量，基于Ordered SIMP插值方法建立點陣材料和實體材料相結合的多材料插值模型，進而，以材料體積用量為約束，以結構柔度最小化為目標實現點陣-實體復合結構的多尺度拓撲優化設計.通過數值算例和實驗測試表明，相比于僅使用點陣材料填充的設計，本方法能夠獲得更好的結構剛度.關鍵詞：
湖南大學學報·自然科學版 2022年2期2022-04-08
- 面向混合增減制造的拓撲優化研究
合增減制造 拓撲優化 多目標拓撲優化1概述1.1拓撲優化技術原理作為一種高效的結構設計方法，拓撲優化的目的是在給定的設計域中滿足一組約束條件的情況下，通過合理的材料分配實現最小化目標函數。在過去的30年里，拓撲優化方法經歷了高速的發展。自20世紀80年代末產生后，由于其在工業應用中的獨特的設計自由度和固有的數學挑戰，拓撲優化方法引起了工業界和學術界的極大熱情。1.2拓撲優化技術發展目前，拓撲優化技術已經提出了許多方法，它們主要分為兩種方法：基于材料的方法和
專用汽車 2022年1期2022-03-26
- 航空發動機短艙泄壓門沖擊載荷結構拓撲優化技術研究
空發動機結構拓撲優化方法。以航空發動機泄壓門鉸鏈為研究對象，通過結構沖擊動力學載荷拓撲優化技術研究，建立短艙腔壓導致的泄壓門彈開載荷作用下拓撲優化方法，提高泄壓門鉸鏈強度裕度，解決泄壓門強度考核試驗中出現的鉸鏈斷裂問題?；跊_擊動力學載荷的航空發動機結構拓撲優化方法，能夠避免動力學等效靜載荷誤差，優化結果更加符合載荷傳力特征，為航空發動機零部件減重和應力降低優化提供了有效的解決途徑。關鍵詞：航空發動機；拓撲優化；沖擊動力學；應力；減重中圖分類號：V214.
航空科學技術 2022年1期2022-03-11
- 考慮多工況的起落架結構拓撲優化設計
懲罰模型進行拓撲優化求解，得到高度適配于使用工況的“強、堅、輕”的結構，基于多工況載荷的優化后起落架外筒質量降低了19.87%。關鍵詞：起落架? 拓撲優化? 有限元? 多工況? 變密度法中圖分類號： V226??????? 文獻標識碼：A??? 文章編號：1672-3791（2022）01（b）-0000-00Topology Optimization Design of Landing Gear Structure Considering Multipl
科技資訊 2022年2期2022-03-04
- 新型商用車鋁合金輪轂研究
合金輪轂進行拓撲優化，結果表明在滿足強度的同時，質量可降低10%，滿足輕量化要求。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
內燃機與配件 2022年2期2022-01-17
- 抗屈曲的柔性機構拓撲優化設計
針對柔性機構拓撲優化中的穩定性問題與特有的鉸鏈問題，本文提出了一種考慮線性屈曲約束且不含鉸鏈的拓撲優化求解方法。首先，基于Pian單元，引入柔順度變化率約束，以解決柔性機構的鉸鏈問題;其次，結合KS（Kreisselmeier-Steinhauser）凝聚函數與線性屈曲方程給出線性屈曲約束的推導;最后，結合線性屈曲約束、柔順度變化率約束，建立一種考慮線性屈曲約束且不含鉸鏈的拓撲優化模型，并結合移動漸近線方法（Method of Moving Asympto
河南科技 2021年18期2021-12-16
- 泵房結構拓撲優化設計
建了泵房結構拓撲優化數學模型，提出了兩階段式拓撲優化求解策略。首先在ANSYS平臺上對泵房主體結構進行拓撲優化，獲得結構最優拓撲形態;然后對拓撲結果進行適應性處理，開展工程強度、剛度及穩定性的泵房結構工作性態復核。案例優化結果表明，經優化后的泵房結構總體積較原方案減小13.7%，且優化設計方案各項指標滿足規范要求。關鍵詞：泵房結構;拓撲優化;ANSYS;底板;墩墻;拓撲形態;性態復核中圖分類號：TV675 文獻標志碼：Adoi：10.3969/j.issn
人民黃河 2021年10期2021-11-08
- 基于巴哈賽車制動系統設計
制動踏板進行拓撲優化，設計出一款輕量化最優、零部件裝配合理、前后制動力可自行調節的制動系統，設計后的制動踏板為190g，為賽車的設計提供參考意義。關鍵詞：拓撲優化 裝配合理 制動系統 UGDesign of car braking system based on BajaTang Xinghua，Liu ZhanzhaoAbstract：Based on the premise of meeting the rules of Baja Race， taki
時代汽車 2021年19期2021-11-03
- 薄壁加筋結構拓撲優化設計
truct的拓撲優化方法來指導薄壁結構的筋條布局。通過給定薄板基礎厚度和設置沿筋條高度擴展的設計空間，得到材料增強軌跡的分布結果，進而指導薄壁結構的加筋布局設計。采用這種方法對幾種結構進行了優化設計，數值分析結果表明該方法能獲得合理的筋條布局。關鍵詞：薄壁結構;加筋布局;拓撲優化中圖分類號：TH11;TB125 文獻標識碼：A 文章編號：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
- 糊箱打包機升降傳輸平臺的輕量化設計
輕量化，利用拓撲優化找到對性能影響較小的結構，通過變截面實現結構輕量化，最終在結構應力、位移變化不大的情況下實現了5.8%的減重。關鍵詞：糊箱打包機;升降傳輸平臺;輕量化;拓撲優化 0? 引言糊箱打包機升降傳輸平臺的主要功能是實現對物體的升降和傳輸，可做為傳輸瓦楞紙板的主要設備[1]。升降傳輸平臺放置在糊箱打包機之后，能在短短20s內將散料升降和運輸至下個環節，因此在實際生產生活中受到廣泛的使用。升降傳輸平臺給包裝行業的生產帶來了很多便利，但同時也一并存在
內燃機與配件 2021年3期2021-09-10
- 基于拓撲與尺寸優化的某型飛機起落架扭力臂輕量化設計
臂;輕量化;拓撲優化;遺傳算法;尺寸優化0引言近年來，隨著國產大飛機不斷發展，飛機性能以及結構利用率成為科研工作者研究的熱點。扭力臂結構對于飛機起落架的穩定性影響較大，當起落架需要轉向的時候，可以通過扭力臂把扭力傳到輪胎上，達到控制飛機行走方向的目的，現階段，對扭力臂開展優化以及對扭力臂設計與制造開展的相關工作主要集中在改良制造工藝，而真正針對扭力臂優化設計的工作卻很少，存在的也只是局限于做一些參數優化。本文以扭力臂結構為研究對象，利用SolidWorks
機電工程技術 2021年2期2021-09-10
- 基于有限元的車架動態特征拓撲優化仿真分析
行優化。通過拓撲優化的方法達到車架優化的效果，對比了改進后的車架與采用有限元分析方法分析結果之間的區別，結果顯示，經過優化車架6階模態頻率之后可以避免產生共振的現象，達到了更優的車架動態特征。通過上述方法進行處理后可以進一步提高車架的結構尺寸精度，可將本文方法作為車架加工模式優化的一項參考依據。Abstract： The dynamic characteristics of the frame are optimized by means of finit
內燃機與配件 2021年5期2021-09-10
- 寬弦風扇葉片空腔結構多目標輕量化設計
究對象，基于拓撲優化技術給出了獲得寬弦風扇葉片輕量化啟發式設計的結構優化設計方法。研究中考慮了離心力工況與鳥撞工況。由于鳥撞工況具有隨機性，本文采用加權求和的方式實現了不同位置鳥撞工況下風扇結構性能的統一評價和設計，有效降低了優化問題的復雜性。首先以結構的最小柔順性為目標函數，以設計域內單元人工密度為設計變量，以設計域的材料體積為約束函數，對風扇葉片的空心結構開展基于拓撲優化的輕量化設計。進一步，將結構基頻引入拓撲優化目標函數中，開展了同時考慮結構剛度性能
航空科學技術 2021年4期2021-09-09
- 電動汽車電機殼體輕量化研究
等軟件，運用拓撲優化方法，優化設計了純電動汽車電機殼體，保證其在不同運行工況下強度均滿足使用要求，以降低電機殼體的質量為設計目標，改善電動汽車的能源利用率。結果顯示，經過優化后電機殼體的質量相較之前下降了12.3%，為電動汽車電機殼體的優化設計提供了經驗。關鍵詞：電動汽車電機殼體 拓撲優化 輕量化Research on the Lightweight of Electric Vehicle Motor HousingHou Qianhe Ding Dian
時代汽車 2021年16期2021-08-23
- 鋼筋混凝土簡支深梁拓撲優化設計方法試驗研究
摘 要：運用拓撲優化輔助完成工程設計是近年的一種新方法。利用鋼筋分離模型GBESO獲取基于應力均勻化分布的最優鋼筋拓撲，為解決鋼筋混凝土深梁等二維構件的工程配筋設計難題提供新思路。分別參照該優化算法的解和按中國規范推薦的深受彎構件經驗設計方法完成了一組鋼筋混凝土簡支深梁配筋設計，并進行靜力對比試驗。結果表明：鋼筋分離模型GBESO設計的構件鋼筋消耗量較低，極限承載能力較高，裂縫開展能力較強，且在破壞過程中表現出更佳的耗能能力，由此證明以斜鋼筋補強斜截面的配
土木建筑與環境工程 2021年4期2021-07-22
- 基于SFE參數化模型的靈敏度分析對白車身扭轉性能優化的應用探討
模型，并應用拓撲優化手段對白車身結構進行靈敏度分析。然后根據車身結構靈敏度分析及車身截面靈敏度分析結果進行方案設計與分析驗證，以探討在車身結構設計前期應用SFE及拓撲優化進行車身性能初步分析的可行性。結論：SFE參數化模型與拓撲優化可以作為車身設計前期可靠的性能分析手段，可提前對車身性能進行評估，并可根據靈敏度提出具有針對性的優化建議，為后續車身設計中性能、重量與成本的平衡具有一定的指導意義。關鍵詞：SFE 拓撲優化 白車身 靈敏度 結構優化Applica
時代汽車 2021年9期2021-07-08
- 無鉸鏈柔順機構拓撲優化設計
基于SIMP拓撲優化方法，提出了一種新的拓撲優化模型，用于無鉸鏈柔順機構的拓撲優化設計。目的在于使機構在保證傳輸效率的同時具有更高的穩定性。根據目標函數相對于設計變量的變化，推導出其靈敏度?；诘玫降撵`敏度數值進行迭代計算，直到達到最優拓撲。最后，以反向位移機構為例，驗證了本文提出的模型對于無鉸鏈柔順機構設計的有效性。關鍵詞：柔順機構;拓撲優化;靈敏度分析1?介紹柔順機構是通過其自身材料的彈性變形實現力或位移從輸入端到輸出端傳遞的整體式結構[1]。與傳統的
科技風 2021年16期2021-07-01
- 大客車車身與車架連接斷面結構優化設計
計，通過結構拓撲優化，得到懸架前后關鍵截面的傳力路徑，并據此重構結構形式，再通過尺寸優化分析，確定相關結構型材的厚度尺寸，得到結構的優化設計方案;將優化方案代入整車骨架中，進行結構剛強度分析對比，則原始與優化結構設計方案整車骨架剛度性能相當，高應力區域強度有所改善，并實現了輕量化設計。關鍵詞：半承載式;客車車身;拓撲優化;尺寸優化;輕量化中圖分類號：U469.72 ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1005-2550（2021）03-0125-
汽車科技 2021年3期2021-06-20
- 某大兆瓦風電機組主機架多階段多目標優化
度為目標進行拓撲優化;在詳細設計階段側重于機架的輕量化，以主機架結構尺寸為設計變量，以疲勞性能為約束條件，以各工況極限強度和機架質量最小為目標進行參數優化。分析結果表明：通過該方法得到的主機架不僅能滿足設計要求，而且可以大大縮短研發周期、提高研發效率。關鍵詞： 大兆瓦風電機組;主機架;多目標優化;拓撲優化;輕量化Abstract： To solve the problems of high difficulty and long cyclein the r
計算機輔助工程 2021年1期2021-04-14
- 基于應力約束的框架結構拓撲優化研究
順度最小化的拓撲優化模型。首先，為解決應力優化過程中的應力奇異和大量局部約束問題，利用qp應力松弛技術和p范數凝聚函數法構建了應力約束的歸一化等效應力約束方案。其次，提出了基于凝聚應力和變體積約束限措施的修正方案，以克服優化過程中應力約束嚴重非線性和最大局部應力波動等問題。再次，導出了目標函數和應力約束的靈敏度公式，并采用移動漸近線方法算法進行優化求解。最后，給出優化算例，驗證了本文方法的正確性與可行性。關鍵詞：拓撲優化;框架結構;應力約束;應力松弛;凝聚
河南科技 2021年28期2021-03-10
- 拓撲優化在產品設計中的應用
因素。分析了拓撲優化的設計過程，拓撲優化方法對于造型設計與結構設計的影響，拓撲優化與參數化設計計算方式的差異，增材制造技術對于拓撲優化的意義等問題，以產品設計實例說明了拓撲優化在產品造型設計中的應用。明確了拓撲優化是一種客觀的設計方法，以產品結構優化設計為目的，約束造型產生的條件是載荷，通過數學的計算，得出造型結果，造型包含了形式特征與結構要求，可以應用于造型設計。為產品造型設計提供了參考。關鍵詞：工業設計 拓撲優化 造型設計 增材制造 參數化中圖分類號：
設計 2021年5期2021-03-08
- 航空發動機燃燒室機匣輕量化設計方法
步基于變密度拓撲優化設計方法，以單元密度為設計變量，柔度最小為優化目標，結構的減質體積分數作為約束條件，開展了機匣安裝座與法蘭邊減重優化設計。兩種優化方法各有優化對象、優化階段的側重，前者更適用于初步設計階段，獲得良好的最初壁厚分布，后者適用詳細設計階段，進行局部結構輕量化設計。減質優化設計成功通過了壓力考核試驗，驗證了優化方法的有效性及可行性。關鍵詞：航空發動機；燃燒室機匣；輕量化設計；拓撲優化；壁厚分布優化中圖分類號：V232.5文獻標識碼：ADOI：
航空科學技術 2021年12期2021-02-03
- 基于柔順度最小化的板桁結構拓撲優化設計
順度最小化的拓撲優化方法，研究了不同橋面板材料的板桁組合結構的拓撲優化問題。算例結果表明：組合結構中的板結構采用不同材料，優化獲得的組合結構最優拓撲不同;所采用方法優化求解迭代過程平穩，能獲得不同材料組成的板桁組合結構優化拓撲構型。研究結果有益于工程實際應用。關鍵詞：板桁結構;拓撲優化;柔順度中圖分類號：U448 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2021）23-0064-03Abstract： Plate truss st
河南科技 2021年23期2021-01-11
- 基于雙向漸進結構優化方法的連續體結構動剛度拓撲優化
結構的動剛度拓撲優化方法。為了有效降低結構動力學拓撲優化問題的求解規模，通過等效靜載荷方法將動態拓撲優化問題轉變為靜態拓撲優化問題，結合雙向漸進結構優化方法實現結構的靜力學拓撲優化。提出了一種設計域減縮方法降低連續體結構拓撲優化計算規模，構建了一種新穎的體積進化和優化收斂準則，顯著提高了連續體結構的動剛度優化效率。數值算例結果表明，結構動柔順度與約束體積均能漸進收斂于最優值，最優拓撲構形能夠有效抑制動載荷作用下的結構振動，其優化算法具有一定的魯棒性和適應性
哈爾濱理工大學學報 2020年5期2020-11-30
- 基于ANSYS汽輪機轉子吊梁的截面分析及輕量優化設計
行靜力分析及拓撲優化設計，以質量減少百分比為目標函數，進行ANSYS迭代計算優化，通過對比優化前、后的結構應力、應變及變形，為汽輪機轉子吊梁的截面選擇和輕量化設計提供有效指導。關鍵詞：轉子;雙H截面;拓撲優化;有限元;輕量化中圖分類號：TH213文獻標識碼：A文章編號：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
- 基于拓撲優化技術的某轎車拖鉤強度分析設計
，應用CAE拓撲優化技術對其進行優化分析和改進設計，改進后的結構滿足強度分析要求。最后，對改進方案的結構進行拖鉤強度試驗驗證，結果表明改進方案滿足設計要求，從而驗證了拖鉤強度有限元模型的準確性，為拖鉤強度分析和優化設計提供依據。關鍵詞：拖鉤;強度;拓撲優化;改進方案Abstract： In order to improve the strength of car towing hook， according to national standard GB3
汽車實用技術 2020年12期2020-10-21
- 基于增材制造的機械產品拓撲優化設計與仿真技術探究
，進一步深化拓撲優化設計與仿真技術在增材制造領域的應用探究，對于機械產品設計制造一體化提供指導意義。關鍵詞：機械產品;拓撲優化;增材制造;設計制造一體化引言伴隨著我國制造業經濟的不斷發展，機械產品個性化需求越來越高，拓撲優化設計為機械產品提能增效尤為重要。拓撲優化設計出的復雜不規則構型難以通過傳統制造技術加工成型，然而增材制造技術基于逐層打印的方式可以在不用模具和工具的條件下生成幾乎任意復雜的零件?？梢?，拓撲優化設計和增材制造技術的結合有效促進現代制造業的
裝備維修技術 2020年36期2020-09-28
- 減速箱體結構優化設計
靜力學分析和拓撲優化設計，結果表明：減速箱殼體優化后為3mm，應力和形變滿足材料屈服強度要求，為巴哈賽車的減速箱機械結構輕量化設計提供重要參考。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
內燃機與配件 2020年2期2020-09-10
- 小型電動汽車復合材料尾門結構設計與優化
先簡單介紹了拓撲優化理論和方法，然后對比了鈑金材料與復合材料的重要性能，接著利用OptiStruct軟件對塑料尾門進行有限元分析，以及性能和重量的優化設計。最終，在滿足剛度性能條件下，尾門減重高達30%。本文對注塑成型的纖維增強塑料尾門進行結構優化設計，實現了汽車尾門的輕量化，具有較高的工程實用性。關鍵詞：輕量化;復合材料尾門;拓撲優化;OptiStruct1 引言據報道：汽車減重10%，燃油消耗降低6%-8%[1];對應歐盟CO2排放指標，汽車自身每減少
時代汽車 2020年12期2020-09-06
- 拓撲優化在鋁合金發動機艙蓋剛度計算中的應用
構設計，引入拓撲優化設計方法進行結構模擬計算和設計。以鋼制發動機艙蓋內板結構為基礎，以保證扭轉剛度和降低質量比為優化條件，利用OptiStruct軟件進行多次迭代優化，得到相應的鋁合金艙蓋內板基礎結構，為后續的發動機艙蓋鈑金設計提供參考。關鍵詞：拓撲優化;漸進結構優化;OptiStruct;扭轉剛度;有限元中圖分類號：TP391.99;U463.833文獻標志碼：B0 引言行人保護在被動安全法規考核中的比例越來越大，基于行人保護的車輛開發越來越重要。發動機
計算機輔助工程 2020年2期2020-07-04
- 基于注塑機械手臂的靜力分析與拓撲優化
;靜力分析;拓撲優化前言現代注塑機經常配備機器人，以提高生產效率，穩定產品質量，降低廢物率。機器人可以在注塑生產中執行多個過程。目前，國內注塑行業常用的機器人是快速捕獲模具產品并將其轉移到下一個過程中。這種機械手一般還附帶有向模腔自動噴酒脫模劑功能。隨著技術的發展，越來越多的機器人將被用于供料、攪拌、自動模具處理、廢物回收等過程中并且會向智能的方向發展。任何產品的設計都需要根據設計要求選擇合理的解決方案，確定實現最佳設計目標的參數，最重要的是解決結構布局問
裝備維修技術 2020年28期2020-07-01
- 基于拓撲優化的自行車一體輪設計
P變密度法的拓撲優化方法，對自行車輪組進行了輕量化設計。綜合考慮了自行車運行時的復雜受力情況，分別建立了輪組的靜態和動態有限元模型，并對優化后的結構進行了校核。研究結果表明，優化后一體輪的質量減輕了17.6%，無論靜載還是碰撞工況都能滿足強度要求，驗證了新結構的可行性。關鍵詞：拓撲優化;輕量化;一體輪0? ? 引言自行車是當前日常出行和旅游休閑的一種必要裝備。自行車的主要重量集中在車架和車輪上，在運動過程中車輪隨花鼓驅動而轉動，車輪重量越小，轉動慣量越小，
機電信息 2020年15期2020-06-29
- 漸進演化類拓撲優化算法的優化準則對比研究
：漸進演化類拓撲優化算法的優化準則是影響結構優化結果的關鍵因素之一。以不同荷載和邊界條件下的深梁模型為數值算例，比較了基于不同優化準則的3種算法在優化解和優化效率上的差別。結果表明：對于荷載和邊界等條件較簡單的構件，采用單向和確定性優化準則的漸進演化類拓撲優化算法能高效地得到最優拓撲，采用概率性優化準則和采用雙向優化準則的漸進演化類拓撲優化算法有著更廣的適用范圍，在荷載和邊界等條件較復雜的構件上，同樣表現出較強的避免優化畸變的能力和全局尋優能力。對結合概率
土木建筑與環境工程 2020年3期2020-06-19
- 項目研發中基于輕量化的儀表板橫梁參數優化分析
化;有限元;拓撲優化1 引言近年來，國內汽車工業迎來了快速發展期，國內汽車保有量穩步增長。然而，由此帶來的能源消耗及環境保護等問題則日益緊張，這必將阻礙國內汽車工業的可持續發展。汽車輕量化技術作為汽車降低能耗、減少排放的有效措施，已經成為汽車工業發展過程中的一項關鍵性研究課題，而輕量化也成為國內外各汽車廠商的核心競爭技術之一。前期設計研發中參數化分析的介入，給儀表板橫梁輕量化提供了可能。汽車儀表板橫梁（CCB）是汽車結構中的一個十分重要的部分，擔負著儀表板
汽車世界·車輛工程技術（下） 2020年1期2020-06-12
- 防擺吊具剛柔耦合動力學分析與結構拓撲優化
ruct進行拓撲優化使得機構整體結構減重48.1%，減輕工業機器人的工作負載，減少對金屬板表面的沖擊，以獲取更好的運動性能。關鍵詞：?吊具;防擺;剛柔耦合;拓撲優化;ADAMS;HyperWorks;OptiStruct中圖分類號： TH113.2????文獻標識碼：?A????DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.02.043【Abstract】：?Traditional hoisting jig will swing an
軟件 2020年2期2020-06-09
- 基于增材制造的鵝頸鉸鏈優化設計
的設計方法，拓撲優化設計方法具有廣闊的空間，為工程師提供有創造性的概念設計方案。該文以飛機上常見的鵝頸鉸鏈為研究對象，利用INSPAIRE EVOLVE等商業軟件對其開展拓撲優化、優化后處理和評估，探索航空零部件在初始設計階段的拓撲優化流程，探索飛機結構減重新手段、新方法，獲得創新優質結構構型。關鍵詞：增材制造? 拓撲優化? 變密度法? 鵝頸鉸鏈中圖分類號：TH137.52 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）01（b）-0072
科技資訊 2020年2期2020-04-07
- 高速精密軋輥磨頭箱體的拓撲優化
振性能，采用拓撲優化的方法，對磨頭箱體結構進行輕量化設計，并研究了不同筋板布局對其固有頻率和剛度的影響。結果表明：拓撲優化方法可在保證磨頭箱體靜力學特性的前提下，盡可能減輕其質量;六種不同的筋板布局中，“米”字型筋板布局對提升箱體固有頻率和剛度效果最為顯著;拓撲優化方法調整了箱體的質量布局，有效提升了其動態性能。關鍵詞：磨頭箱體;拓撲優化;筋板布局;動態性能中圖分類號：TH133.3文獻標識碼： A軋輥磨床被廣泛應用于冶金、造紙、軋鋼等行業，隨著對產品質量
貴州大學學報（自然科學版） 2020年1期2020-02-06
- 基于類桁架的多工況下平面Prager結構拓撲優化
下曲面結構的拓撲優化，采用兩向正交類桁架連續體材料模型和有限元分析方法，以桿件在結點位置的密度和方向為優化設計變量進行結構優化。根據有限元分析結果，采用滿應力準則法優化各單一工況下的材料分布。按照多工況與各單工況下材料的方向剛度最大值的差值最小為原則，優化多工況下的桿件方向和密度分布。將桿件豎直位置的質心連線作為拓撲優化的平面Prager結構，以3個算例表明該方法的有效性。關鍵詞：拓撲優化; 類桁架結構; 多工況; 殼體結構; Prager結構中圖分類號：
計算機輔助工程 2019年4期2019-12-20
- 基于Workbench的某電池箱上蓋模態分析及優化
，對上蓋進行拓撲優化，在滿足工藝設計條件下，對得出的優化模型進行調整，求解出滿足實際需求的結構。關鍵詞：電池箱上蓋;Workbench;模態分析;拓撲優化1 引言傳統燃油汽車的使用，不僅消耗大量的石油資源，而且排放的尾氣也帶來很大的環境危害。隨著保護環境的意識不斷加強以及能源枯竭的問題不斷加劇，加大對節能、清潔、高效的電動汽車的研究力度，已經成為了各國的共識。美、日、德等汽車產業強國為了搶占全球電動汽車市場的份額，繼續在汽車行業中領先，紛紛出臺了一系列全面
時代汽車 2019年16期2019-12-10
- 茶葉滾筒殺青機機架的拓撲優化設計
機機架進行了拓撲優化設計。修改模型設計域和非設計域，進行了有限元拓撲迭代計算。根據原機架的工況和優化目標對模型設定了材料參數、栽荷與約束、響應條件、設計目標，獲得了滾筒茶葉殺青機機架輕量化設計方案。使用結果顯示：優化后應力分布更加均勻，且質量由原先的280.5kg下降到228.7kg，減重18.5%。關鍵詞：滾筒殺青機;有限元法;拓撲優化;應力分布;輕量化中圖分類號：TS272 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2019）20-0167-021
綠色科技 2019年20期2019-11-26
- 基于Matlab的飛機機翼結構拓撲優化設計
飛機機翼結構拓撲優化改進設計方法。該設計方法在經典的變密度法的基礎上，選用RAMP模型作為材料插值模型，改進了相應的數學模型，最終提出了對飛機機翼結構進行優化的設計方法。文中使用Matlab語言對該設計方法進行了仿真驗證，仿真結果證明了該設計方法的可行性和正確性。關鍵詞： 拓撲優化; 飛機機翼; 數學模型改進; RAMP模型; 設計方法; 仿真驗證中圖分類號： TN03?34; TP391 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A ? ?
現代電子技術 2019年20期2019-11-12
- 基于拓撲優化的塑料尾門仿真設計
立連續的尾門拓撲優化模型，填充內板與外板之間的腔體作為優化空間，根據是否將密封面作為優化對象，分別建立了全拓撲優化和局部拓撲優化兩種方案，以結構設計區域體積最小為目標函數。針對模態，彎曲，扭轉，中部剛度分別制定了優化目標，得到了載荷最優傳遞路徑及它們之間的連接形式，結果表明該優化結構滿足尾門設計要求，可為尾門下一步詳細設計提供依據。關鍵詞：拓撲優化;變密度法;塑料尾門中圖分類號：U462文獻標識碼：A? 文章編號：1671-7988（2019）04-68-
汽車實用技術 2019年4期2019-10-21
- 汽車塑料保險杠模態分析及其結構優化
特性，并利用拓撲優化技術對保險杠進行拓撲優化。根據優化結果對保險杠結構進行改進并進行有限元分析，對比優化前后模態性能。結果表明，經過拓撲優化后的結構的模態性能有較大提高。關鍵詞：保險杠;有限元分析; 模態頻率;拓撲優化中圖分類號：U468.4 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1671-7988（2019）12-91-05Abstract： After a plastic bumper structure of a domestic SUV model is
汽車實用技術 2019年11期2019-10-21
- 汽車塑料保險杠模態分析及其結構優化
特性，并利用拓撲優化技術對保險杠進行拓撲優化。根據優化結果對保險杠結構進行改進并進行有限元分析，對比優化前后模態性能。結果表明，經過拓撲優化后的結構的模態性能有較大提高。關鍵詞：保險杠;有限元分析; 模態頻率;拓撲優化中圖分類號：U468.4? 文獻標識碼：A? 文章編號：1671-7988（2019）12-91-05Abstract： After a plastic bumper structure of a domestic SUV model is
汽車實用技術 2019年12期2019-10-21
- 基于拓撲優化的四旋翼無人機結構設計
pire進行拓撲優化設計，并對獲得的拓撲優化結構進行靜力分析和動力學分析。分析結果表明，通過拓撲優化方法獲得的無人機結構應力分布合理，結構位移小且頻率較高，滿足靜態和動態結構設計要求。研究結果可為實現低成本、輕量化的四旋翼無人機結構設計提供一條新的途徑。關鍵詞：無人機; 四旋翼; 拓撲優化; Inspire中圖分類號：TH128;TB115.1文獻標志碼：BStructural design of quadrotor unmanned aerial veh
計算機輔助工程 2019年3期2019-10-21
- 基于ANSYS Workbench的T形結構優化設計
式文件，進行拓撲優化設計。對T形結構在載荷作用下進行最優化設計，建立以單元材料密度為設計變量，以結構最小柔順度為目標函數，以質量減少百分比為約束函數的數學模型。采用ANSYS Workbench的Topology Optimization模塊進行拓撲優化設計，對比優化前、后結構的應力和變形，可知運用拓撲優化技術實現T形結構的輕量化設計合理有效。關鍵詞：T形結構; 拓撲優化; 密度; 柔順度; 有限元中圖分類號：TH131.9; TB115.1文獻標志碼：B
計算機輔助工程 2019年3期2019-10-21