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题名调节环结构轻量化拓扑优化设计研究
被引量：3
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作者
宋经远
邵万仁
贾东兵
金文栋
杜桂贤
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机构
中国航发沈阳发动机研究所
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出处
《机械工程师》
2022年第9期93-95,98,共4页
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基金
中国航发创新基金(ZZCX-2019-008)。
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文摘
针对航空发动机矢量尾喷管调节环结构轻量化问题,开展拓扑优化设计研究。对调节环进行静力分析,获得其不同工况下受力情况。以轻量化为目标,对结构进行拓扑优化。综合考虑8种工况,对调节环进行拓扑优化,在保证结构工作强度的情况下,使调节环减重25%,达到设计指标,可为今后航空领域结构轻量化设计提供参考依据。
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关键词
调节环结构
轻量化
拓扑优化
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Keywords
regulating ring structure
lightweight
topology optimization
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分类号
U463.211.02
[机械工程—车辆工程]
TP391.77
[交通运输工程—载运工具运用工程]
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题名扩张调节片结构点阵拓扑轻量化技术研究
- 2
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作者
宋经远
邵万仁
贾东兵
金文栋
杜桂贤
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机构
中国航发沈阳发动机研究所
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出处
《机械工程师》
2022年第8期110-114,118,共6页
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基金
中国航发创新基金资助项目(ZZCX-2019-008)。
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文摘
点阵结构作为一种新型轻质功能结构,具有高承载力、高强度、轻质量等一系列优异的力学性能,在航空航天、轨道交通、船舶等工程领域得到广泛应用。针对典型零件扩张调节片结构的轻量化设计问题,提出一种基于均匀化的点阵拓扑和尺寸优化方法,通过MATLAB、ABAQUS和OPTISTRCUT软件对扩张调节片结构进行点阵拓扑优化建模,为结构的轻量化设计提供理论依据。根据上述已建立的点阵拓扑优化模型,分别探究了高低密度点阵结构和最长点阵结构尺寸对其点阵拓扑优化效果的影响,并通过静力学仿真分析求解位移变形和应力云图来进一步揭示点阵拓扑优化的效果。结果表明,高密度和小尺寸点阵结构更有利于扩张调节片结构的轻量化设计。
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关键词
点阵结构
点阵拓扑优化
扩张调节片
轻量化
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Keywords
lattice structure
lattice topology optimization
expansion adjusting piece
lightweight
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分类号
U
[交通运输工程]
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题名扩张调节片结构拓扑优化分析
- 3
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作者
宋经远
邵万仁
贾东兵
金文栋
杜桂贤
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机构
中国航发沈阳航空发动机研究所
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出处
《科学技术创新》
2022年第3期30-34,共5页
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基金
中国航发创新基金资助项目(ZZCX-2019-008)。
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文摘
结构拓扑优化作为一种典型的结构优化方法,其优化的宗旨是根据给定的约束和载荷等条件,采用整体分析技术和优化算法寻求最优的结构分布状态,该方法已经被广泛应用于船舶工程、航空航天和汽车等工程领域。本文以扩张调节片结构为研究对象,以最小化质量和最小化柔度为目标函数,建立相应的结构拓扑优化模型,考虑尺寸、载荷和约束等多因素的影响,在保证结构刚强度的前提下,实现扩张调节片结构的轻量化设计。为了对比结构拓扑优化前后的效果,采用有限元分析软件对其进行结构强度校核,通过位移和等效应力云图来表征拓扑优化效果,并在拓扑优化模型的基础上,采用点阵填充对扩张调节片结构连接处进行结构强化。结果表明,拓扑优化可以有效减小扩张调节片结构的重量,提高其结构刚强度,减小其内部的最大应力,降低其在高应力下出现疲劳失效的概率。
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关键词
结构拓扑优化
最小优化质量
最小优化柔度
强度校核
轻量化
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Keywords
Structural topology optimization
Minimum optimization quality
Minimum optimal flexibility
Strength check
Lightweight
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分类号
U463.211.02
[机械工程—车辆工程]
TP391.77
[交通运输工程—载运工具运用工程]
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