-
题名面向增材制造的自支撑结构拓扑优化设计
- 1
-
-
作者
闫晓磊
王宇
陈佳文
张勇
-
机构
福建省汽车电子与电驱动重点实验室(福建理工大学)
华侨大学机电及自动化学院
-
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2024年第9期238-242,250,共6页
-
基金
福建省重点实验室开放基金(KF-X19001)
闽江学者科研基金项目(GY-Z17015)
福建理工大学基金项目(GY-Z21043)。
-
文摘
将结构拓扑优化与增材制造技术相结合是实现创新结构设计的有效途径。但增材制造工艺需要额外的支撑结构,浪费打印材料,也降低了加工效率。这里基于浮动映射的拓扑优化方法(Floating Projection Topology Optimization,FPTO),提出一种面向3D打印的简单高效的自支撑拓扑优化方法,采用变角度楔形支撑域,判断单元有无支撑,通过松弛悬垂角约束,逐渐删除无支撑单元,实现了任意悬垂角约束的自支撑拓扑优化设计。数值算例和3D打印结果证明了所提出的拓扑优化方法的有效性,提高了拓扑优化结果的可制造性.
-
关键词
增材制造
拓扑优化
浮动映射
悬垂角约束
-
Keywords
Additive Manufacturing
Topology Optimization
Floating Projection
Overhang Angle Constraint
-
分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TH112
-
-
题名基于浮动映射拓扑优化的结构应力最小化设计
- 2
-
-
作者
周德生
闫晓磊
黄登峰
花海燕
王辉
-
机构
福建省汽车电子与电驱动技术重点实验室
-
出处
《福建理工大学学报》
CAS
2024年第4期387-392,共6页
-
基金
福建省自然科学基金(2022J01921)
国家自然科学基金(52205340)。
-
文摘
以全局Mises应力水平最小化为设计目标,通过引入应力凝聚函数解决应力局部化问题,基于浮动映射拓扑优化(floating projection topology optimization,FPTO)方法,并采用应力松弛技术克服单元应力奇异现象,实现结构全局应力最小化设计。数值算例结果显示,经过应力最小化设计,结构的峰值应力可以降低25.32%~36.49%,而柔度仅增加了2.20%~5.87%,验证了该文提出的应力设计方法的有效性。
-
关键词
拓扑优化
浮动映射
应力奇异
P范数
-
Keywords
topology optimization
floating mapping
stress singularity
P-norm
-
分类号
TU311
[建筑科学—结构工程]
-
-
题名基于浮动映射法的动力电池包散热结构设计
- 3
-
-
作者
黄登峰
周顺顺
闫晓磊
查云飞
-
机构
福建理工大学
福建省汽车电子与电驱动重点实验室
-
出处
《汽车技术》
CSCD
北大核心
2024年第7期37-43,共7页
-
基金
福建省自然科学基金项目(2022J01921)。
-
文摘
针对电动汽车运行过程中,电池温度呈现中间高、四周低的分布,从而影响电池使用寿命的问题,以几何平均温度为目标函数,提出基于浮动映射拓扑优化的稳态热传导结构设计方法,通过算例对比分析了单工况和多工况动力电池包的最高温度及温差。分析结果表明,所得到的拓扑构型在多工况时可以有效降低散热过程中的最高温度和温差,使温度分布均匀。最后将该方法运用到动力电池包支撑结构中,结果表明,该方法在有效降低温度的同时,不增加电池包结构的体积,优化了材料的分布,实现了电池包整体结构的轻量化。
-
关键词
浮动映射法
拓扑优化
动力电池包散热
轻量化
-
Keywords
FPTO method
Topology optimization
Power battery pack
Heat dissipation
Light weighting
-
分类号
TU318
[建筑科学—结构工程]
-
