基于等效静态载荷法的结构动态优化 被引量：12

1

作者 芮强 王红岩 田洪刚 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期61-65,113,共6页

基于等效静态载荷法,将非线性柔性多体系统动力学分析与线性结构静态优化相结合,提出一种动态载荷下部件结构动态优化方法。推导了不同动态响应下等效静态载荷计算公式,给出了结构动态优化流程。分别采用传统的静态优化方法和本文的动... 基于等效静态载荷法,将非线性柔性多体系统动力学分析与线性结构静态优化相结合,提出一种动态载荷下部件结构动态优化方法。推导了不同动态响应下等效静态载荷计算公式,给出了结构动态优化流程。分别采用传统的静态优化方法和本文的动态优化方法对曲轴连杆机构进行优化设计,对比结果表明:动态优化优于静态优化,为动力学系统中典型承载零部件的结构优化提供一条可行的途径。 展开更多

关键词 结构动态优化 等效静态载荷 多体系统动力学仿真

下载PDF 职称材料

基于等效静态载荷法的区间参数结构可靠性拓扑优化 被引量：6

2

作者 李明 汤文成 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期297-302,327,共7页

研究了用等效静态载荷法,解决动态响应约束下的区间参数结构可靠性拓扑优化问题。对等效静态载荷赋予了新的含义:由等效静态载荷产生的区间静态响应与由动态载荷产生的区间动态响应,其对应的中值与离差均相等。利用泰勒展开计算出区间... 研究了用等效静态载荷法,解决动态响应约束下的区间参数结构可靠性拓扑优化问题。对等效静态载荷赋予了新的含义:由等效静态载荷产生的区间静态响应与由动态载荷产生的区间动态响应,其对应的中值与离差均相等。利用泰勒展开计算出区间参数结构动态响应所有可能值组成的集合,再根据集合映射获得包含结构所有不确定信息的等效静态载荷集合,继而建立静态可靠性拓扑优化数学模型。通过集合映射和区间自然扩展,获得静态位移响应区间。基于区间非概率可靠性指标的定义,给出区间非概率可靠性约束的伴随法灵敏度分析算法。采用移动渐近线法完成此优化问题的求解。数值算例验证了模型的正确性和算法的有效性。 展开更多

关键词 拓扑优化 等效静态载荷 区间参数结构 非概率可靠性 动态响应

下载PDF 职称材料

客车空气弹簧悬架边界条件模拟与试验验证 被引量：4

3

作者 赵文涛 任旭东 温雯 《计算机辅助工程》 2018年第1期1-6,共6页

针对客车车架强度分析时空气弹簧悬架边界条件难以设置的问题,提出使用等效静态载荷法进行悬架模拟的思路。分析空气弹簧刚度的非线性和双横臂独立悬架的机构模型,建立整车多体动力学模型,计算多工况下车架与空气弹簧悬架连接位置处的受... 针对客车车架强度分析时空气弹簧悬架边界条件难以设置的问题,提出使用等效静态载荷法进行悬架模拟的思路。分析空气弹簧刚度的非线性和双横臂独立悬架的机构模型,建立整车多体动力学模型,计算多工况下车架与空气弹簧悬架连接位置处的受力,求解得到等效静态载荷并施加到有限元模型中,添加辅助约束完成边界条件设置;对车架进行多工况下的强度分析,比较不同工况下车架的应力分布和最大应力出现的位置。搭建试制样机的动态测试平台,对比仿真结果与试验结果,验证模拟方法的有效性。 展开更多

关键词 等效静态载荷 空气弹簧悬架 边界条件 多工况 强度分析 动态测试

下载PDF 职称材料

基于等效静态载荷法的电动自行车车架冲击强度优化

4

作者 应少华 孙彦彬 +2 位作者 吴雨晴 耿恺兴 田鹏宇 《机械设计与制造工程》 2023年第6期43-47,共5页

为提升电动自行车车架的冲击强度且保证其轻量化,首先依据标准对车架开展了冲击仿真,获取车架的动态响应;然后利用等效静态载荷法计算得到的静态载荷,对车架进行静态仿真,并与动态仿真下车架的应力和变形进行对比分析,对比结果一致性较... 为提升电动自行车车架的冲击强度且保证其轻量化,首先依据标准对车架开展了冲击仿真,获取车架的动态响应;然后利用等效静态载荷法计算得到的静态载荷,对车架进行静态仿真,并与动态仿真下车架的应力和变形进行对比分析,对比结果一致性较好,验证了静态载荷具有等效性;最后采用等效静态载荷,对车架冲击强度进行优化。结果表明,车架的冲击强度得到明显提升且质量降低,实现了车架冲击强度的优化设计。该研究为电动自行车车架的设计提供了参考。 展开更多

关键词 电动自行车 冲击 等效静态载荷 优化

下载PDF 职称材料

基于等效静态载荷理论的机床运动部件轻量化设计 被引量：4

5

作者 段朋云 丁晓红 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第6期583-588,共6页

为保证机床的加工精度和切削效率,机床的运动部件需要较高的刚度和较轻的质量.以某型号磨床的主轴箱为研究对象,建立包含主轴箱、电主轴磨头和滚珠丝杠等部件的有限元柔性多体动力学模型,运用等效静态载荷理论将柔性多体动力学分析与静... 为保证机床的加工精度和切削效率,机床的运动部件需要较高的刚度和较轻的质量.以某型号磨床的主轴箱为研究对象,建立包含主轴箱、电主轴磨头和滚珠丝杠等部件的有限元柔性多体动力学模型,运用等效静态载荷理论将柔性多体动力学分析与静态结构优化理论相结合,采用拓扑优化技术对主轴箱进行轻量化设计.与传统静态载荷下的主轴箱结构拓扑优化设计相比,该方法更适用于机床运动部件的结构轻量化设计,优化后的主轴箱结构在保证静动态性能的前提下质量减轻8.5%. 展开更多

关键词 机床运动部件 等效静态载荷 轻量化 结构拓扑优化

下载PDF 职称材料

基于碰撞性能的车身刚度链设计方法 被引量：2

6

作者 郭毅 刘子建 秦欢 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期1426-1434,共9页

本文中综合考虑车身动态与静态刚度和正面碰撞安全性,提出了一种车身正向概念设计方法。首先,根据车身A级面和整体布置,建立了车身简化几何模型,确定了19个车身主断面,并基于梁单元理论和传递矩阵法建立车身刚度链数学模型。接着,采用... 本文中综合考虑车身动态与静态刚度和正面碰撞安全性,提出了一种车身正向概念设计方法。首先,根据车身A级面和整体布置,建立了车身简化几何模型,确定了19个车身主断面,并基于梁单元理论和传递矩阵法建立车身刚度链数学模型。接着,采用碰撞经验公式设计矩形前纵梁,以等效静态载荷模拟车身正面碰撞动态加载,并提出了基于等效静态加载条件下的车身变形要求。然后,以车身质量最轻为目标,车身静态刚度、1阶模态和碰撞变形为约束,采用遗传算法优化车身各梁单元主断面参数。最后对某一近似标杆车进行有限元仿真,计算其车身静刚度与模态,与本文中的刚度链方法计算结果进行对比,验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 正面碰撞 正向设计 刚度链 等效静态载荷

下载PDF 职称材料

重卡双前桥转向机构的结构动态优化 被引量：2

7

作者 吴俊刚 丁飞 杨青龙 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第12期138-142,共5页

针对某8×4重卡双前桥转向机构存在部分零件变形大,甚至出现塑形变形的问题,运用仿真方法得出了转向系统在满载原地转向工况下的零部件变形和应力结果,并进行了零件结构优化。为得到部分杆件较优结构方案,分别采用传统的静态优化方... 针对某8×4重卡双前桥转向机构存在部分零件变形大,甚至出现塑形变形的问题,运用仿真方法得出了转向系统在满载原地转向工况下的零部件变形和应力结果,并进行了零件结构优化。为得到部分杆件较优结构方案,分别采用传统的静态优化方法和结构动态优化方法——等效静态载荷法。结果表明:优化方案可明显改善转向机构变形的问题,减小由变形造成的轮胎转角误差值,且动态优化优于静态优化。 展开更多

关键词 车辆工程 双前桥转向机构 变形 结构优化 等效静态载荷

下载PDF 职称材料

面向所有节点等效静态载荷的模态叠加法的结构动态响应优化 被引量：2

8

作者 毛虎平 董小瑞 +1 位作者 郭保全 王强 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期1759-1766,共8页

针对瞬态动力学分析复杂性和等效静态载荷转化的不确定性,提出基于模态叠加的所有节点等效静态载荷法,并将其应用到动态响应优化.首先从模态叠加的原理出发,分析动态响应与各模态的关系;然后根据等效静态载荷法的原理给出利用模态响应... 针对瞬态动力学分析复杂性和等效静态载荷转化的不确定性,提出基于模态叠加的所有节点等效静态载荷法,并将其应用到动态响应优化.首先从模态叠加的原理出发,分析动态响应与各模态的关系;然后根据等效静态载荷法的原理给出利用模态响应的所有节点等效静态载荷的计算表达式;最后提出关键时间点集的所有节点等效静态载荷方法,采用谱元离散插值且微分获得了时间关键点,并与邻近的GLL(Gauss-Lobatto-Legendre)点组成关键时间点集.应用文中方法对124杆桁架结构进行动态响应尺寸优化和18杆桁架结构进行尺寸与形状混合优化设计的结果表明,该方法是可行和有效的. 展开更多

关键词 模态叠加 等效静态载荷 关键时间点集 动态响应优化

下载PDF 职称材料

基于等效静态载荷法的机床溜板箱结构优化 被引量：1

9

作者 张横 丁晓红 段朋云 《机械设计》 CSCD 北大核心 2016年第1期55-59,共5页

高速高精密机床要求运动部件在满足一定的自振频率及静刚度的前提下尽量降低质量,以提高机床的加工精度与加工效率,减小驱动功率,降低机床的能耗。文中以某型号锥齿轮磨齿机溜板箱为研究对象,采用分层优化方法对结构进行轻量化设计。首... 高速高精密机床要求运动部件在满足一定的自振频率及静刚度的前提下尽量降低质量,以提高机床的加工精度与加工效率,减小驱动功率,降低机床的能耗。文中以某型号锥齿轮磨齿机溜板箱为研究对象,采用分层优化方法对结构进行轻量化设计。首先采用等效静态载荷法,以结构静刚度最大为优化目标,设计结构的筋板最优布局;然后再用尺寸优化方法,以溜板箱的质量为优化目标,约束溜板箱的自振频率,以筋板的厚度为设计变量进行优化设计。与原模型相比,优化后的溜板箱质量减少了3.4%,而1阶固有频率增加了30.8%,结构静刚度基本不变。研究表明,采用提出的分层优化方法,综合应用结构拓扑优化和尺寸优化技术,可得到具有良好动静态性能的轻量化运动部件结构。 展开更多

关键词 机床运动部件 轻量化 结构拓扑优化 等效静态载荷

下载PDF 职称材料

考虑几何非线性的气动弹性模型缩比方法

10

作者 柴睿 谭申刚 黄国宁 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期743-751,共9页

随着飞机性能和需求的提高,大展弦比高柔性机翼逐渐成为新型飞机的主要结构形式。这类机翼具有高升阻比、大变形和重量轻等特性,几何非线性效应明显。然而机翼的大展弦比高柔性会带来更大的机翼变形,而机翼大变形则会引起相关的非线性... 随着飞机性能和需求的提高,大展弦比高柔性机翼逐渐成为新型飞机的主要结构形式。这类机翼具有高升阻比、大变形和重量轻等特性,几何非线性效应明显。然而机翼的大展弦比高柔性会带来更大的机翼变形,而机翼大变形则会引起相关的非线性气动弹性行为。为了评估这些非线性气动弹性行为并同时降低设计风险和成本,一般要使用缩比模型进行风洞试验以研究和确认真实飞机的气动弹性特性。基于此,首先使用了传统线性缩比方法来进行缩比,通过刚度质量耦合匹配模态响应法与刚度质量解耦匹配模态响应法这2种线性缩比方法,不断优化缩比结构的设计参数来满足目标缩比值。同时,提出一种动力学有限元模型的非线性静响应-模态协同优化方法,该方法是基于等效静态载荷法的几何非线性气动弹性模型缩比方法,通过2个不同的优化子程序分别匹配全尺寸飞机的非线性静响应和模态振型。结果表明,相比于传统线性缩比模型,考虑几何非线性的缩比模型能够更好地再现全尺寸飞机的非线性气动弹性行为。 展开更多

关键词 非线性气动弹性 气动弹性模型缩比 大展弦比高柔性机翼 等效静态载荷 几何非线性

下载PDF 职称材料

基于等效静态载荷原理的高速机构结构拓扑优化方法 被引量：17

11

作者 杨志军 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第17期119-126,共8页

IC封装等高速精密设备要求高速执行机构的机械结构在满足一定刚度下尽量降低惯性。基于等效静态载荷方法的优化方法是近来发展起来的柔性多体动力学优化设计的有效方法。针对高速机构的特点,对该优化方法做了一些改造。为了模拟运动关... IC封装等高速精密设备要求高速执行机构的机械结构在满足一定刚度下尽量降低惯性。基于等效静态载荷方法的优化方法是近来发展起来的柔性多体动力学优化设计的有效方法。针对高速机构的特点,对该优化方法做了一些改造。为了模拟运动关节影响,采用含有运动学自由度的准静态方法,对离散结构响应方程进行求解。为了考虑单元修改对惯性载荷的影响,将单元应变能与动能的比值作为单元修改的灵敏度。提出量纲一单元测度,能够综合反应该单元在所有离散点的重要性。所提方法应用于微电子封装摆杆式焊头摆臂的优化设计中,并将三种方法进行了比较,结果表明,含有运动学自由度的准静态分析能够反映机构运动副的影响,当速度非常高时,惯性比刚度对振动的影响更大。数值结果表明本文方法对高速机构的优化设计是有效的。 展开更多

关键词 高速机构 拓扑优化 柔性多体系统 等效静态载荷方法

下载PDF 职称材料

基于等效静态载荷法的汽车前端结构抗撞性尺寸和形貌优化 被引量：11

12

作者 陆善彬 蒋伟波 左文杰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期56-61,共6页

为了减少在低速正碰下汽车的维修成本以及实现汽车前端结构的轻量化。采用等效静态载荷方法对汽车前端结构的尺寸和形状进行了抗撞性优化设计,以整个结构质量最小为优化的目标函数,以前部结构主要部件的厚度尺寸以及节点坐标形貌为设计... 为了减少在低速正碰下汽车的维修成本以及实现汽车前端结构的轻量化。采用等效静态载荷方法对汽车前端结构的尺寸和形状进行了抗撞性优化设计,以整个结构质量最小为优化的目标函数,以前部结构主要部件的厚度尺寸以及节点坐标形貌为设计变量,以侵入量以及加强筋的冲压工艺要求为约束进行了碰撞优化设计。等效静态载荷法将非线性瞬态碰撞优化问题转化为多工况线性静态优化问题,数值算例证明等效静态载荷法可高效地求解碰撞优化问题,并得到高精度的最优解。 展开更多

关键词 汽车前端结构 碰撞优化 尺寸与形貌优化 等效静态载荷法

下载PDF 职称材料

基于关键时间点的能量等效静态载荷法及结构动态响应优化 被引量：7

13

作者 张艳岗 毛虎平 +2 位作者 苏铁熊 郭支明 李坤 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期151-157,共7页

基于位移的等效静态载荷法是目前解决动态约束处理困难、计算收敛性差的结构动态响应优化问题的有效途径,针对位移等效静态载荷法的优化结果不准确、工程实用性差等不足,提出一种基于能量等效的动态载荷静态转化方法。该方法通过结构在... 基于位移的等效静态载荷法是目前解决动态约束处理困难、计算收敛性差的结构动态响应优化问题的有效途径,针对位移等效静态载荷法的优化结果不准确、工程实用性差等不足,提出一种基于能量等效的动态载荷静态转化方法。该方法通过结构在动、静态载荷作用下能量变化关系推导,分析能量等效的基本原理,在载荷等效转化时刻识别基础上,进一步构建了基于能量等效理论的动态载荷等效静态转化的优化模型,最后应用全局优化算法求解找到了等效静态载荷,并以文献经典算例——124杆桁架结构为例验证方法的有效性和准确性;将理论研究成果应用于发动机活塞的动态优化设计中,验证了方法的工程实用性,同时为基于等效静态载荷法的结构动态响应优化设计提供了一种新的思想。 展开更多

关键词 动态响应优化 等效静态载荷法 能量等效 活塞动态优化 关键时间点

下载PDF 职称材料

耦合排障−吸能的高速列车排障器结构双尺度拓扑优化设计

14

作者 郭砚昭 张乐乐 窦伟元 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1966-1978,共13页

排障器置于列车前端,先于车体冲击排开轨道上的障碍物。在列车速度或障碍物尺寸发生改变时,排障器结构在刚度和吸能特性上具有不同的设计要求。为了设计一种耦合排障−吸能的结构形式,提出一种整体大刚度(排障)、局部结构降低冲击力(削... 排障器置于列车前端,先于车体冲击排开轨道上的障碍物。在列车速度或障碍物尺寸发生改变时,排障器结构在刚度和吸能特性上具有不同的设计要求。为了设计一种耦合排障−吸能的结构形式,提出一种整体大刚度(排障)、局部结构降低冲击力(削峰吸能)的双尺度优化设计方法。该方法在以刚度为目标的整体结构初设计中确定变形区间,并在串行路线下完成以引导结构变形为目标的局部结构优化,最终形成新型排障器。研究结果表明:在基于标准EN 15227的静载荷工况下,新型排障器结构的质量降低了7%,同时,结构安全性提升;在冲击刚性墙仿真中,相较于原有排障器,新型排障器的峰值力降低了17.5%,且优化后的缓冲梁结构使排障器中部产生的弯折变形变为压缩变形,有效缓解了排障器后侧对车体结构的挤压现象。 展开更多

关键词 高速列车 排障器 等效静态载荷法 拓扑优化

下载PDF 职称材料

基于等效静态载荷法的多相材料结构动态拓扑优化设计

15

作者 占金青 王啸 +1 位作者 蒲圣鑫 刘敏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期77-85,共9页

为了满足多相材料结构动态性能要求,提出一种基于等效静态载荷法的多相材料结构动态拓扑优化设计方法。采用序列固体各向同性料插值模型惩罚刚度矩阵和质量矩阵,以多个动载荷作用的多相材料结构总动态柔顺度最小化为优化目标,以结构质... 为了满足多相材料结构动态性能要求,提出一种基于等效静态载荷法的多相材料结构动态拓扑优化设计方法。采用序列固体各向同性料插值模型惩罚刚度矩阵和质量矩阵,以多个动载荷作用的多相材料结构总动态柔顺度最小化为优化目标,以结构质量和成本为约束条件,构建多相材料结构动态拓扑优化模型,利用等效静态载荷法将多相材料结构动态拓扑优化问题转化为多工况下的多相材料结构静态拓扑优化问题,以降低灵敏度分析的复杂程度;采用移动渐近线算法求解多相材料结构动态拓扑优化问题。数值算例结果表明所提方法是有效性的,与传统的拓扑优化方法相比,基于等效静态载荷法的多相材料结构动态拓扑优化求解时间节省了75%,大大提高了计算效率;与单相材料拓扑优化结果相比,多相材料结构动态拓扑优化设计获得的结构具有更好的动态性能。 展开更多

关键词 多相材料结构 动态拓扑优化 等效静态载荷法 序列固体各向同性料插值模型

下载PDF 职称材料

电动挖掘机落物保护装置拓扑优化设计

16

作者 马超 鹿鹏程 +2 位作者 赵曰贺 张行 仇文宁 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期388-394,共7页

针对某型电动挖掘机的乘员防护,提出使用基于等效静态载荷法的拓扑优化方法设计落物保护装置(Falling Object Protective Structures,FOPS)。首先,使用基于位移等效原则的等效静态载荷法,将动态非线性碰撞过程简化为多工况条件下的静态... 针对某型电动挖掘机的乘员防护,提出使用基于等效静态载荷法的拓扑优化方法设计落物保护装置(Falling Object Protective Structures,FOPS)。首先,使用基于位移等效原则的等效静态载荷法,将动态非线性碰撞过程简化为多工况条件下的静态非线性变形过程。随后,提出使用加权系数法,将动态非线性拓扑优化简化为多工况条件下的静态非线性拓扑优化,可显著提高拓扑优化的计算速率和收敛性。最后,基于拓扑优化结果设计FOPS,并按照GB/T 17771—2010进行仿真试验分析。结果表明,新设计的FOPS无须额外加强即可满足乘员落物保护要求,且FOPS的总质量减轻了49.8 kg,这对降低工程机械的采购和使用成本,以及满足节能减排具有积极意义。 展开更多

关键词 拓扑优化 等效静态载荷法 电动挖掘机 落物保护装置

下载PDF 职称材料

吸能与压溃位移约束下的轨道车辆前端结构抗撞性优化 被引量：2

17

作者 李本怀 刘艳文 +2 位作者 王璐 陈雪乾 左文杰 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期982-988,共7页

中车长春轨道客车股份有限公司于2021年完成了世界首次在轨工况下的整列动车组被动安全碰撞试验,但是对轨道车辆前端吸能结构碰撞优化方法的研究还有待深入。本文首先对结构碰撞优化所采用的等效静态载荷法进行了介绍。其次,建立了前端... 中车长春轨道客车股份有限公司于2021年完成了世界首次在轨工况下的整列动车组被动安全碰撞试验,但是对轨道车辆前端吸能结构碰撞优化方法的研究还有待深入。本文首先对结构碰撞优化所采用的等效静态载荷法进行了介绍。其次,建立了前端吸能结构的参数化有限元模型,并进行了试验验证。最后,采用等效静态载荷法对吸能结构进行了碰撞工况下的优化设计,优化目标为整体结构质量最小,设计变量为部件的板厚,约束条件为结构吸能达到指定值时,压溃位移不超过许可值。工程算例表明:等效静态载荷法可高效求解轨道车辆吸能结构的抗撞性优化问题,为动车的被动安全设计提供了解决方案。 展开更多

关键词 轨道车辆 碰撞优化 等效静态载荷法 轻量化设计

原文传递

基于等效静态载荷法的平面四杆机构的结构动态优化设计 被引量：5

18

作者 肖登红 王俊元 +1 位作者 杜文华 刘宏琴 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第4期54-56,共3页

介绍并推导了等效静态载荷法(ESLM),并将其应用于结构动态优化设计。通过HyperWorks软件对平面四杆机构进行动力学分析,得到了最大动应力。运用等效静态载荷法(ESLM),把动态载荷转化为等效静态载荷,进而在HyperWorks中实现了平面四杆机... 介绍并推导了等效静态载荷法(ESLM),并将其应用于结构动态优化设计。通过HyperWorks软件对平面四杆机构进行动力学分析,得到了最大动应力。运用等效静态载荷法(ESLM),把动态载荷转化为等效静态载荷,进而在HyperWorks中实现了平面四杆机构在动应力约束下的的形状优化设计。动态优化设计结果为四杆机构各杆件的形状设计提供了参考,体现出了基于等效静态载荷的形状优化方法在机械结构动态优化设计过程中具有重要的理论意义和实际的应用价值。 展开更多

关键词 等效静态载荷法(ESLM) 结构动态优化设计 HYPERWORKS 形状优化

下载PDF 职称材料

基于等效静态载荷法的大型振动筛轻量化处理 被引量：3

19

作者 许林云 卢峻达 张涛 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期24-33,共10页

振动筛广泛应用于农业、煤矿、木工等行业,且均朝着大型化、高效化方向发展。大型振动筛工作一段时间后较易出现裂纹等疲劳破坏现象。该研究针对新型BF14260大型振动筛,分析了整体结构强度,确定了最大等效应力位置及主要应力分布区域,... 振动筛广泛应用于农业、煤矿、木工等行业,且均朝着大型化、高效化方向发展。大型振动筛工作一段时间后较易出现裂纹等疲劳破坏现象。该研究针对新型BF14260大型振动筛,分析了整体结构强度,确定了最大等效应力位置及主要应力分布区域,结合等效静态载荷法和子模型法,构建振动筛筛箱主框架等效静态子模型,将动态优化问题转化为静态优化问题,进行拓扑概念优化及实用模型重建,进一步进行局部强化处理,分析比较了不同处理方法的最大及较大应力节点的动态等效应力变化关系。结果显示拓扑优化处理全面有效降低应力值,且有效降低动态应力波动频率,即改善梁受力波动的稳定性以提高梁的疲劳工作寿命;局部强化处理在拓扑优化处理基础上明显降低了最大等效应力值,即使整个梁构件承载的应力获得全面有效的下降,改善了应力分布。最终优化效果为最大应力由79.4MPa下降至49.3 MPa,下降37.9%。质量减轻1 080 kg,减少了25.6%。该研究所提方法可有效解决复杂结构的动态优化问题并提高优化效率。 展开更多

关键词 农业机械 振动 等效静态载荷法 子模型法 加强筋 轻量化处理

下载PDF 职称材料

基于等效静态载荷法的平衡吊臂架结构优化 被引量：4

20

作者 刘宇 朱成章 +4 位作者 尹剑 马付建 杨大鹏 沙智华 张生芳 《中国工程机械学报》 北大核心 2020年第2期159-164,共6页

将等效静态载荷法(ESLM)应用于平衡吊臂架系统的动态优化设计中,提出了平衡吊臂架系统动态拓扑优化后的部件构型。通过HyperWorks软件中的Motionview模块对平衡吊臂架系统进行动力学分析,得到了最大动态应力;运用等效静态载荷法,将动态... 将等效静态载荷法(ESLM)应用于平衡吊臂架系统的动态优化设计中,提出了平衡吊臂架系统动态拓扑优化后的部件构型。通过HyperWorks软件中的Motionview模块对平衡吊臂架系统进行动力学分析,得到了最大动态应力;运用等效静态载荷法,将动态载荷转化为等效静态载荷,进而在OptiStruct模块中实现平衡吊臂架系统在动应力约束下的拓扑优化设计;得到的动态优化设计结果为平衡吊臂架系统的结构设计提供了参考。 展开更多

关键词 等效静态载荷法 拓扑优化 动态优化设计 平衡吊 臂架系统

下载PDF 职称材料