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题名扩张调节片结构拓扑优化分析
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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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