大型龙门导轨磨床工作台运动精度控制方法研究

1

作者 孔丽国 董田江 包坚 《计算机测量与控制》 2023年第12期110-116,共7页

大型龙门导轨磨床工作台整机运动场、主轴漂移量、补偿误差均会对控制精度产生影响,因此研究新的大型龙门导轨磨床工作台运动精度控制方法;根据大型龙门导轨磨床基本结构连接形态,求解主要技术参数,实现龙门导轨磨床工作台设计;从静态... 大型龙门导轨磨床工作台整机运动场、主轴漂移量、补偿误差均会对控制精度产生影响,因此研究新的大型龙门导轨磨床工作台运动精度控制方法;根据大型龙门导轨磨床基本结构连接形态,求解主要技术参数,实现龙门导轨磨床工作台设计;从静态、动态两个角度出发,分析立柱部件、横梁部件受力情况,确定多目标拓扑与模态有限元条件,以此分析磨床工作台的运动特性;以动静态参数求解结果和整机运动场为基础,计算主轴漂移量的取值范围,结合相关运动参数计算补偿误差数值,结合对补偿误差数值计算以及PDDF控制器结果对工作台运动精度进行控制;实验结果表明,所提方法可以将工作台运动路径拟合误差控制在0~0.07 mm范围之内,满足龙门导轨磨床工作台运动精准控制的要求,实际应用效果好。 展开更多

关键词 龙门导轨磨床 工作台 运动精度 多目标拓扑 模态有限元 运动场 主轴漂移量 补偿误差

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基于SIMP理论的电动汽车车身多目标拓扑优化 被引量：40

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作者 谢伦杰 张维刚 +1 位作者 常伟波 崔杰 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期583-587,共5页

为在电动汽车车身概念设计阶段得到合理的承载结构,综合考虑静动态特性,进行了多目标拓扑优化。基于带惩罚的实体各向同性材料(SIMP)理论,采用折衷规划法定义静态多工况目标函数,用平均频率法定义动态振动频率目标函数,并通过对各目标... 为在电动汽车车身概念设计阶段得到合理的承载结构,综合考虑静动态特性,进行了多目标拓扑优化。基于带惩罚的实体各向同性材料(SIMP)理论,采用折衷规划法定义静态多工况目标函数,用平均频率法定义动态振动频率目标函数,并通过对各目标函数归一化消除其数量级差异;利用优化准则法更新设计变量进行优化迭代,得到同时满足静态刚度和动态振动频率要求的电动汽车车身拓扑结构。 展开更多

关键词 电动汽车车身 多目标拓扑优化 SIMP理论

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矿用车车架结构的静动态多目标拓扑优化 被引量：30

3

作者 臧晓蕾 谷正气 +3 位作者 米承继 伍文广 蒋金星 王玉涛 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期566-570,592,共6页

为了实现行驶工况极为恶劣的矿用车的车架结构的静动态多目标拓扑优化,以静态多工况下刚度和动态多个低阶频率为目标函数,提出了一种车架多目标拓扑优化方法。基于变密度法建立车架结构拓扑优化模型,采用折衷规划法确定多工况刚度拓扑... 为了实现行驶工况极为恶劣的矿用车的车架结构的静动态多目标拓扑优化,以静态多工况下刚度和动态多个低阶频率为目标函数,提出了一种车架多目标拓扑优化方法。基于变密度法建立车架结构拓扑优化模型,采用折衷规划法确定多工况刚度拓扑优化目标函数,以平均频率法确定振动频率目标函数,并利用层次分析法选定子目标权重。优化结果显示车架的刚度和固有频率均有提高。对优化后的新车架和原车架进行疲劳寿命的对比分析,结果表明:采用多目标拓扑优化后车架的疲劳寿命明显提高,改善了车架的使用性能。 展开更多

关键词 车架结构 变密度法 层次分析 多目标拓扑优化

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VHT800立式车铣加工中心立柱结构静动态优化及轻量化设计 被引量：28

4

作者 马超 马雅丽 +1 位作者 赵宏安 王德伦 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第3期11-15,共5页

研究了VHT800立式车铣加工中心立柱结构的静动态优化及轻量化设计方法,解决了企业经验设计结构存在的静、动态性能不足以及结构过于笨重的问题。首先基于机床实际典型工况下的立柱载荷及边界条件,运用拓扑优化技术建立了体积约束下的立... 研究了VHT800立式车铣加工中心立柱结构的静动态优化及轻量化设计方法,解决了企业经验设计结构存在的静、动态性能不足以及结构过于笨重的问题。首先基于机床实际典型工况下的立柱载荷及边界条件,运用拓扑优化技术建立了体积约束下的立柱结构多工况静态性能和动态性能多目标拓扑优化概念模型;然后对概念模型进行结构刚度设计及工艺设计。最终为企业提供了新的立柱结构方案,该方案的结构刚度和一阶固有频率比经验设计结构分别提高了13.6%和17.1%,同时质量减轻了9.7%,表明该设计方法能够有效提高机床立柱结构静、动态性能并实现结构轻量化设计。 展开更多

关键词 立柱结构 多目标拓扑优化 刚度设计

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柔顺机构几何非线性多目标拓扑优化设计 被引量：13

5

作者 李兆坤 张宪民 +2 位作者 陈金英 卞化梅 史利娟 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期548-553,共6页

给出一种柔顺机构几何非线性多目标拓扑优化设计的新方法。首先,建立增量形式平衡方程,采用Total-La-grange描述方法和Newton-Raphson载荷增量求解技术获得几何非线性的结构响应。其次,建立适合求解几何非线性的多目标拓扑优化数学模型... 给出一种柔顺机构几何非线性多目标拓扑优化设计的新方法。首先,建立增量形式平衡方程,采用Total-La-grange描述方法和Newton-Raphson载荷增量求解技术获得几何非线性的结构响应。其次,建立适合求解几何非线性的多目标拓扑优化数学模型,目标函数以平均柔度最小和几何增益最大来满足机构的刚度和柔度需求,提出用标准化方法建立多目标函数,利用决定函数得到最优妥协解。目标函数敏度分析采用伴随求解技术,拓扑优化采用固体各向同性材料插值方法,并用移动近似算法进行迭代求解。最后,通过算例说明以上方法的正确性和有效性。研究结果表明,运用该柔顺机构几何非线性多目标拓扑优化方法能够在刚度和柔度之间找到最优妥协解,不但提高机构柔度,而且提高机构刚度,同时也说明对柔顺机构进行几何非线性拓扑优化的必要性。 展开更多

关键词 柔顺机构 多目标拓扑优化 几何非线性 敏度分析

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基于拓扑和形貌优化的电动汽车动力电池箱轻量化分析 被引量：13

6

作者 袁林 赵清海 +2 位作者 张洪信 付磊 王文玥 《制造业自动化》 CSCD 2020年第6期112-117,共6页

为实现某电动汽车动力电池箱的轻量化设计,首先建立电池箱的三维模型,并对电池箱在颠簸路面、颠簸路面急刹车和颠簸路面急拐弯三种工况下进行静态分析和动力学模态分析。根据分析结果,对电池箱进行分区域优化设计。对电池箱底部为避免... 为实现某电动汽车动力电池箱的轻量化设计,首先建立电池箱的三维模型,并对电池箱在颠簸路面、颠簸路面急刹车和颠簸路面急拐弯三种工况下进行静态分析和动力学模态分析。根据分析结果,对电池箱进行分区域优化设计。对电池箱底部为避免单目标拓扑优化的局限性,基于折衷规划法,以静态多工况下刚度和动态特征值为目标进行静动态多目标拓扑优化;对电池箱侧围以提高一阶模态频率为目标进行形貌优化。最后依据优化结果提出了电池箱的优化设计方案并对重新设计的电池箱进行静动力学性能对比验证。结果表明,优化后的电池箱在满足强度和刚度的前提下,实现了轻量化设计,该方法为电动汽车动力电池箱的设计提供了参考。 展开更多

关键词 电池箱 轻量化 折衷规划法 多目标拓扑优化 形貌优化

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立式加工中心立柱动静态特性分析与拓扑优化 被引量：11

7

作者 蒲凡 胡光忠 +2 位作者 邹亮 徐新建 陈超 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2017年第1期70-75,81,共7页

立柱是立式加工中心的重要支承件,其性能对机床的加工质量、可靠性以及稳定性等指标具有显著的影响。以Solid Works软件建立某立式加工中心立柱的实体模型,应用ANSYS Workbench软件对其在典型工况下进行静力学分析、模态分析与谐响应分... 立柱是立式加工中心的重要支承件,其性能对机床的加工质量、可靠性以及稳定性等指标具有显著的影响。以Solid Works软件建立某立式加工中心立柱的实体模型,应用ANSYS Workbench软件对其在典型工况下进行静力学分析、模态分析与谐响应分析。分析结果与模态分析结果相吻合,1、2阶固有频率较低,容易出现共振,有必要对其结构进行优化。运用折衷规划法和平均频率法建立立柱动静态特性的联合拓扑优化数学模型,利用ANSYS软件对其结构进行多目标拓扑优化设计,从而为提高加工中心动静态性能和减重提供技术途径。 展开更多

关键词 立式加工中心 立柱 动静态特性 多目标拓扑优化

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基于实测载荷的蔬菜田间动力机械车架结构优化 被引量：10

8

作者 谢斌 温昌凯 +2 位作者 杨子涵 鹿铁彪 宋正河 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期463-469,共7页

蔬菜田间动力机械作为一种新型机器,可以实现不同的收获前机械化作业,车架在田间作业时受到各种载荷作用,会伴随有动载荷影响,有必要对车架进行强度研究与优化设计。研究了其车架基于田间实测应变数据的多目标拓扑优化设计方法。利用Hyp... 蔬菜田间动力机械作为一种新型机器,可以实现不同的收获前机械化作业,车架在田间作业时受到各种载荷作用,会伴随有动载荷影响,有必要对车架进行强度研究与优化设计。研究了其车架基于田间实测应变数据的多目标拓扑优化设计方法。利用Hyper Works软件对该车架进行有限元分析,得到了静应力分析条件下的应力分布,并确定车架的疲劳损伤热点;在数据分析基础上,粘贴应变片,组建动态应变测试系统,采集蔬菜田间动力机械典型作业工况下的载荷时间历程;对实测的应变时间历程数据进行预处理,分析车架在相应工况下的受力情况;利用n Code软件编制载荷谱,进行车架的疲劳分析与寿命预测,以此为基础提出了拓扑优化,构建了综合多种工况、以车架应变能和动态低阶固有频率为响应的多目标拓扑优化数学模型,进行轻量化设计。试验结果表明,车架的交叉焊缝处的疲劳寿命为7. 5×104h,为15个测点中最短疲劳寿命,满足使用寿命要求,车架整体结构强度设计过剩。优化后的车架质量减小443. 55 kg,减轻了53. 47%。 展开更多

关键词 蔬菜田间动力机械 车架 应变测试 多目标拓扑优化

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基于HyperWorks的电动汽车前舱盖多目标优化设计 被引量：9

9

作者 韩善灵 吕兴栋 +1 位作者 卢翔 刘成强 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2018年第5期73-78,共6页

为了解决某电动汽车前舱盖质量轻量化、模态特性及行人碰撞安全之间的矛盾,运用HyperWorks软件对前舱盖进行了结构优化设计。首先,对电动汽车前舱盖进行了行人头部碰撞仿真模拟,计算出其头部损伤值HIC;其次,利用折衷规划法对前舱盖内板... 为了解决某电动汽车前舱盖质量轻量化、模态特性及行人碰撞安全之间的矛盾,运用HyperWorks软件对前舱盖进行了结构优化设计。首先,对电动汽车前舱盖进行了行人头部碰撞仿真模拟,计算出其头部损伤值HIC;其次,利用折衷规划法对前舱盖内板进行了多目标拓扑优化设计,并且对改进后的模型进行了碰撞仿真及结构强度验证;最后,运用自适应响应面法对前舱盖内、外板进行了多目标尺寸优化设计。优化结果表明:改进后的前舱盖总质量减少8.8%;其低阶固有频率值均大于共振频率;改进后的前舱盖HIC值为858.6,达到了我国行人安全保护法规的标准。 展开更多

关键词 前舱盖 HyperWorks软件 折衷规划法 多目标拓扑优化 自适应响应面法

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汽车塑料保险杠蒙皮多目标拓扑优化 被引量：9

10

作者 王镇江 何造 +2 位作者 林广谊 龚世海 李健 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期269-275,共7页

为实现汽车保险杠蒙皮的轻量化设计,综合考虑动静态特性,将多目标拓扑优化的方法引入保险杠的结构设计中。为实现保险杠蒙皮的多目标拓扑优化,应用折衷规划法建立了保险杠蒙皮多目标拓扑优化数学模型,采用平均频率法建立了动态振动频率... 为实现汽车保险杠蒙皮的轻量化设计,综合考虑动静态特性,将多目标拓扑优化的方法引入保险杠的结构设计中。为实现保险杠蒙皮的多目标拓扑优化,应用折衷规划法建立了保险杠蒙皮多目标拓扑优化数学模型,采用平均频率法建立了动态振动频率数学模型,进行了多目标拓扑优化。根据优化结果得到了材料的理想分布,结合塑料件薄壁化技术采用局部区域变薄的方式减少材料用量达到轻量化的目的。结果表明：局部区域变薄的保险杠的刚度和固有频率均明显优于保险杠整体壁厚变薄,最终得到了同时满足刚度和低阶振动频率最高的保险杠蒙皮局部区域厚度变薄结构。 展开更多

关键词 保险杠蒙皮 轻量化 多目标拓扑优化 薄壁化

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某商用车蓄电池支架多目标拓扑优化 被引量：8

11

作者 康元春 王瑞芳 张康 《机械设计》 CSCD 北大核心 2020年第3期92-95,共4页

为使蓄电池支架在轻量化的基础上能够满足汽车各工况下强度性能及要求,采用折衷规划法进行多目标拓扑优化,通过灰色关联分析法确定子目标的权重系数。首先在原始电池支架模型结构基础上,考虑实际装配和功能,建立了蓄电池支架初始拓扑优... 为使蓄电池支架在轻量化的基础上能够满足汽车各工况下强度性能及要求,采用折衷规划法进行多目标拓扑优化,通过灰色关联分析法确定子目标的权重系数。首先在原始电池支架模型结构基础上,考虑实际装配和功能,建立了蓄电池支架初始拓扑优化模型;然后对其进行多工况和综合频率优化,并通过灰色关联分析法确定子目标函数的权重,运用折衷规划法进行多目标拓扑优化。最终得到的新模型质量比原模型降低10.9%,低阶频率及刚度有较大提高,各极限工况应力均小于许用值。结果表明,轻量化的蓄电池支架满足性能要求,验证了设计的合理性。 展开更多

关键词 蓄电池支架 折衷规划 多目标拓扑优化 灰色关联分析法

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基于拓扑与尺寸优化的电动环卫车车架轻量化设计 被引量：8

12

作者 周美施 尹怀仙 +2 位作者 张铁柱 张洪信 史津竹 《机械制造》 2017年第1期36-39,92,共5页

针对某款电动环卫车车架进行轻量化研究。以减轻车架质量为目标,应用拓扑优化及有限元法进行优化。首先对车架进行了考虑碰撞荷载的多目标拓扑优化,获得车架在碰撞荷载下的最佳结构分布,利用CATIA对改进方案进行模型重建,改进后车架的... 针对某款电动环卫车车架进行轻量化研究。以减轻车架质量为目标,应用拓扑优化及有限元法进行优化。首先对车架进行了考虑碰撞荷载的多目标拓扑优化,获得车架在碰撞荷载下的最佳结构分布,利用CATIA对改进方案进行模型重建,改进后车架的总质量降低了3.3%。然后基于组合优化算法,以车架矩形梁截面参数为设计变量对车架进行了轻量化研究,优化后车架的总质量较初始值降低了13.7%。该研究方法提高了优化的效率和精度,丰富了车架设计优化方法。 展开更多

关键词 轻量化 碰撞荷载 车架 多目标拓扑优化

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悬架控制臂多目标拓扑优化 被引量：7

13

作者 康元春 李辉 高赞 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 北大核心 2014年第6期571-575,共5页

为了对悬架控制臂进行轻量化,并保证轻量化的悬架控制臂仍能满足动静态性能要求,采用了多目标拓扑优化的方法。首先以控制臂为柔性体在Adams/Car中建立悬架刚柔耦合模型并对该模型进行多体动力学分析,从而得到悬架控制臂在制动、转向及... 为了对悬架控制臂进行轻量化,并保证轻量化的悬架控制臂仍能满足动静态性能要求,采用了多目标拓扑优化的方法。首先以控制臂为柔性体在Adams/Car中建立悬架刚柔耦合模型并对该模型进行多体动力学分析,从而得到悬架控制臂在制动、转向及过凸包等极限工况时的边界条件;然后采用惯性释放的方法对悬架控制臂进行有限元静力分析及模态分析,并根据结果分析其动静态性能;再运用折衷规划法对该悬架控制臂进行多目标拓扑优化,并通过正交试验的方法确定目标函数的权重。最终得到的新控制臂模型重量比原模型降低18.1%,总体刚度及低阶频率都有提高,各极限工况应力均小于许用应力。结果表明,轻量化的悬架控制臂满足性能要求,验证了设计的合理性。 展开更多

关键词 控制臂 折衷规划法 多目标拓扑优化

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具有吸能和承载特性的多孔结构拓扑优化 被引量：7

14

作者 杜义贤 李荣 +1 位作者 田启华 周祥曼 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期108-113,共6页

以负泊松比和刚度为优化目标,构建多目标拓扑优化模型.利用改进的优化准则(OC)算法求解该模型,得到兼具吸能和承载性能的多孔结构,并利用选择性激光熔覆技术(SLM)制造该多孔结构.通过对优化结构进行有限元仿真和压缩实验及分析,得到多... 以负泊松比和刚度为优化目标,构建多目标拓扑优化模型.利用改进的优化准则(OC)算法求解该模型,得到兼具吸能和承载性能的多孔结构,并利用选择性激光熔覆技术(SLM)制造该多孔结构.通过对优化结构进行有限元仿真和压缩实验及分析,得到多孔结构的形变图、应力-应变曲线及能量吸收曲线.分析结果表明:等效刚度大的结构负泊松比值较小,受压内缩量小,平台应力和能量吸收量大,但易出现应力峰值;等效刚度小的结构负泊松比值较大,受压内缩效果明显,平台应力和能量吸收量小,但平台应力平稳,能量吸收增量大.模拟仿真和实验测试验证了本方法用于耐撞承载结构的拓扑优化设计的有效性. 展开更多

关键词 负泊松比 吸能 承载 多孔结构 多目标拓扑优化

原文传递

星敏感器支撑结构多目标拓扑优化设计与试验 被引量：7

15

作者 程龙 王栋 +3 位作者 谷松 高飞 杨林 李林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期167-175,共9页

针对微小卫星对星敏感器的特殊要求,结合星敏感器特殊的工作性能和环境,采用拓扑方法对星敏感器支撑结构进行多目标优化设计并进行有限元分析和试验。首先,对模态分析和随机振动响应的基本理论进行介绍,推导出多目标拓扑优化的表达公式... 针对微小卫星对星敏感器的特殊要求,结合星敏感器特殊的工作性能和环境,采用拓扑方法对星敏感器支撑结构进行多目标优化设计并进行有限元分析和试验。首先,对模态分析和随机振动响应的基本理论进行介绍,推导出多目标拓扑优化的表达公式;其次,以支撑结构的体积最小和星敏感器在支撑结构上的四个安装点RMS值最小为目标,以最低自振频率为约束,建立支撑结构的拓扑优化模型,利用Opti Struct软件对其进行拓扑优化设计;然后利用MSC.Patran&Nastran有限元分析软件对优化后的支撑结构进行模态分析和随机振动响应分析,得到基频为327 Hz,安装点RMS值的放大率最大为1.55;最后,对支撑结构进行振动试验,试验结果和有限元分析结果的相对误差最大为6.68%,二者吻合较好,该星敏感器支撑结构满足微小卫星对其性能指标的要求。 展开更多

关键词 多目标拓扑优化 SIMP材料插值模型 星敏感器 支撑结构 随机振动响应

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基于多目标拓扑优化技术的齿轮结构优化设计 被引量：7

16

作者 戴护民 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第5期116-119,共4页

为加强齿轮刚度和对外界激励的抑制能力,减少齿轮制造的材料使用率,引入多目标拓扑优化理论并运用OptiStruct对齿轮最佳结构进行设计。首先,依据齿轮的实际工作状况,基于HyperMesh分别以刚度和一阶固有频率为优化目标,以优化前后体积比... 为加强齿轮刚度和对外界激励的抑制能力,减少齿轮制造的材料使用率,引入多目标拓扑优化理论并运用OptiStruct对齿轮最佳结构进行设计。首先,依据齿轮的实际工作状况,基于HyperMesh分别以刚度和一阶固有频率为优化目标,以优化前后体积比为约束条件构建齿轮的SIMP优化模型并运用OptiStruct进行求解。然后,采用折衷规划法定义多目标函数,基于层次分析法计算决策矩阵并确定多目标函数的权重因子。最后,运用OptiStruct求解出齿轮结构的最佳材料分布。优化结果表明,优化后的齿轮不仅提高了力学性能和抑制振动能力,还降低了齿轮材料的使用率,实现齿轮结构的轻量化设计。 展开更多

关键词 多目标拓扑优化 折衷规划法 决策矩阵 层次分析法 轻量化设计

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轨姿控发动机振动试验夹具结构拓扑优化 被引量：3

17

作者 张允涛 薛杰 +2 位作者 宋少伟 吴丹 刘建招 《火箭推进》 CAS 2023年第1期93-102,共10页

针对轨姿控发动机部分振动试验夹具存在质量偏大、频率特性差等问题,采取拓扑优化的方法对典型试验夹具进行了结构设计改进。基于Optistruct的拓扑优化模块,讨论了动力学拓扑优化模型及多目标优化的实现策略,介绍了离散度参数及最小成... 针对轨姿控发动机部分振动试验夹具存在质量偏大、频率特性差等问题,采取拓扑优化的方法对典型试验夹具进行了结构设计改进。基于Optistruct的拓扑优化模块,讨论了动力学拓扑优化模型及多目标优化的实现策略,介绍了离散度参数及最小成员尺寸等优化控制参数的设置。通过对推力装置块状试验夹具的拓扑优化,研究了优化目标及控制参数对优化结果的影响。优化后夹具频率特性满足试验要求,减速效果明显。通过实物振动试验,验证了正弦振动和随机振动试验条件下夹具控制响应平稳,满足试验容差要求。最后,通过对某型轨姿控发动机整机锥状试验夹具的结构设计改进,进一步拓展应用了拓扑优化方法。仿真结果表明,优化后夹具的模态频率和动态响应特性显著改善,为后续发动机振动试验夹具设计提供借鉴。 展开更多

关键词 轨姿控发动机 块状夹具 锥状夹具 多目标拓扑优化 固有频率 振动试验

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仿蜻蜓翅脉的车门内板加强筋多目标优化设计 被引量：5

18

作者 王君瑶 徐峰祥 华林 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期30-41,共12页

提出了一种车门内板加强筋布局优化仿生设计思路。结合单一车门内板在下沉工况、侧向柱碰撞、抗凹工况、一阶模态这4种工况下的拓扑优化结果,基于折衷规划法对车门内板进行多目标拓扑优化;结合多目标拓扑优化结果与蜻蜓翅脉优良结构,对... 提出了一种车门内板加强筋布局优化仿生设计思路。结合单一车门内板在下沉工况、侧向柱碰撞、抗凹工况、一阶模态这4种工况下的拓扑优化结果,基于折衷规划法对车门内板进行多目标拓扑优化;结合多目标拓扑优化结果与蜻蜓翅脉优良结构,对车门内板的加强筋进行仿生设计;结合灰色关联度分析法与层次分析法,确定了多目标优化函数中各工况的权重比。研究结果表明:车门质量减轻了2.7%,并且在同样的载荷下,车门抗凹位移减少了37.6%,最大应力值减少了1.4%;下沉位移减少了27.1%,最大应力值减少了36.8%,侧向柱碰撞侵入量减少了1.5%,一阶固有频率增加了3.7%。设计结果为车门内板加强筋布局设计提供了新思路,一定程度上具有切实的工程应用价值。 展开更多

关键词 车门内板 加强筋 蜻蜓翅脉 仿生设计 多目标拓扑优化

原文传递

复杂工况空间结构件多目标拓扑优化

19

作者 高攀 贾峰 曹宇 《西安工业大学学报》 CAS 2024年第3期375-385,共11页

为提高连接架的刚强度和动力学性能并实现轻量化,文中基于变密度法的拓扑优化理论,采用折衷规划法建立多工况下的连接架拓扑优化数学模型,考虑连接架的热、动、静载荷影响,以层次分析法对各工况权重进行分解,对连接架进行拓扑优化设计;... 为提高连接架的刚强度和动力学性能并实现轻量化,文中基于变密度法的拓扑优化理论,采用折衷规划法建立多工况下的连接架拓扑优化数学模型,考虑连接架的热、动、静载荷影响,以层次分析法对各工况权重进行分解,对连接架进行拓扑优化设计;根据优化结果,对连接架进行了几何重构,分析了优化前后连接架的应力、位移、固有频率和质量结果。研究结果表明:优化后的连接架质量由0.129 kg降至0.101 kg,减重21.7%;连接架最大变形由0.369 mm降至0.346 mm,减小6.2%;连接架最大等效应力由583 MPa降至536 MPa,减小8.1%;连接架一阶频率从1700 Hz升至1902 Hz,提升11.9%。结论可为航天器及其它系统的支承构件的轻量化设计提供理论参考。 展开更多

关键词 航天件 多目标拓扑优化 变密度法 折衷规划法

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汽车盘式制动器多目标拓扑优化设计

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作者 李天慈 张丹 《江苏理工学院学报》 2024年第2期51-59,共9页

以汽车盘式制动器为研究对象,基于变密度法拓扑优化理论进行设计,实现了刚度最大化和频率提高的优化目标。采用折衷规划法建立综合目标函数,运用灰色关联分析法确定子目标权重系数,对盘式制动器主要零部件卡钳和支架进行拓扑优化。分析... 以汽车盘式制动器为研究对象,基于变密度法拓扑优化理论进行设计,实现了刚度最大化和频率提高的优化目标。采用折衷规划法建立综合目标函数,运用灰色关联分析法确定子目标权重系数,对盘式制动器主要零部件卡钳和支架进行拓扑优化。分析结果显示:改进后卡钳、支架的刚度和强度性能符合国家标准;卡钳、支架的动态性能均有所提高,且固有频率避开了共振区域;卡钳、支架质量共减小11%。证明了设计的可行性。 展开更多

关键词 盘式制动器 多目标拓扑优化 折衷规划法 灰色关联分析法

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