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1.
《福建工程学院学报》2018,(6)
以商用车空气悬架C型梁为研究对象,采用材料替换并结合拓扑和尺寸优化的方法进行轻量化设计。基于变密度法,以结构刚度最大化为目标进行拓扑优化,获得结构初始构型。在拓扑优化结果的基础上,综合考虑3种工况,以板件厚度为设计变量,各工况下的应力和变形为约束条件,质量最小化为目标,进一步进行尺寸优化。优化结果表明,设计方案满足结构刚强度要求,降低了结构的质量,达到了轻量化的效果。 相似文献
2.
为验证某型号助老衣柜构件的综合使用性能，寻求轻量化解决方案，采用SolidWorks三维软件进行建模，并利用ANSYS Workbench软件进行网格划分，对构件进行有限元仿真分析.根据有限元分析结果，对柜体进行结构优化设计和轻量化设计.结果表明，在满足综合性能要求的前提下，所做的拓扑优化分析设计能避开应力值的较大区域，使安全性要求得到满足.通过结果分析发现，优化后的助老衣柜，其柜体质量减少25.8%.本研究对后续类似构建产品轻量化设计具有一定的参考价值. 相似文献
3.
针对现有骨料散装机控制方式落后、结构设计不合理等问题,设计一种带有旋转阀机构的自动骨料散装机。系统构建了散装机整体结构三维模型,采用有限元方法对旋转阀机构在最大载荷工况下进行仿真分析,发现阀芯结构强度冗余,对阀芯进行拓扑优化设计。在保证刚度性能的前提下,使阀芯质量从628.07 kg减轻到407.26 kg,质量减轻35.15%,实现了阀芯的轻量化设计,为旋转阀芯的设计提供一定参考。 相似文献
4.
张晓东 《天津职业院校联合学报》2013,15(4):100-103,121
桁架结构优化根据其设计变量类型和优化层次的不同,可大致分为尺寸优化、形状优化和拓扑优化。在优化设计过程中,一旦建立了优化模型,那么根据模型中变量、目标函数以及约束条件的特点选择合适的优化算法就成为可能,这是较快速、较准确地得到结果的关键问题。目前一些基于进化、模糊和人工神经网络等智能优化算法被逐渐应用到桁架结构拓扑优化中。 相似文献
5.
通过修正材料插值模型和引入应力均方差作为性能收敛指标,改进了基于von Mises应力的双向渐进结构拓扑优化(Bi-directional Evolutionary Structural Optimization, BESO)方法,并结合Abaqus有限元软件及MATLAB语言编程实现了该算法;在此基础上,优化设计了集材绞盘机摩擦卷筒,得到不同材料体积分数、不同旋转周期数时,摩擦卷筒的最优拓扑结构,在减轻质量的同时,降低了应力集中水平。优化结果对实现集材绞盘机摩擦卷筒轻量化设计具有工程指导意义。 相似文献
6.
以自主设计的某型号的飞机发动机拆装车为研究对象,对其进行轻量化优化,并对轻量化前后拆装车的模态及力学性能进行对比,确保轻量化后拆装车的模态及整体结构强度符合设计要求。通过ADAMS软件建立完整的有限元模型并导入到Analysis软件中Optimization模块进行体积及应力灵敏度分析,从而确定轻量化方案并对其进行轻量化优化。结果表明,杆件经轻量化后其厚度均存在不同程度的减薄,最大减薄率高达50%,最小减薄率也接近12.5%;经轻量化后拆装车整体结构质量下降了185 kg,较轻量化前降低了9.25%。并利用HyperMesh软件中的RADIOSS求解器,对其优化前后前四阶模型进行对比。结果表明,优化后拆装车前四阶固有频率较优化前略有增涨,最大增长率不足5%,但振型一致无差别。一阶模态固有频率为13.05 Hz,远高于内场路面激振频率3～4 Hz。优化后拆装车最大应力值为187 MPa,较优化前增长了6.3%,但远低于材料许用应力值220 MPa;优化后拆装车最大位移量为12.23 mm,较优化前增长了9.1%,纵观整个位移云图来看整体变形量仍较小。因此,轻量化后拆装车整体结构满足设计要... 相似文献
7.
建立客车车身骨架的有限元分析模型并对其进行结构强度分析与优化。模型中保留了主要承载件,对悬架、预埋件、变截面梁与蒙皮进行了简化。在整车结构强度分析的基础上,采用尺寸优化设计方法对整车骨架进行轻量化设计。结果表明：优化后的结构强度明显增强,在一定程度上达到轻量化的目的,为客车整体骨架的优化提供了参考和依据。 相似文献
8.
设计一种用于吊装大型冲压模具的起重平台.采用计算机辅助平台设计,建立相关结构分析模型,用ANSYS仿真分析软件对该整机结构参数进行模拟载荷和分析计算,验证不同工况条件下,门式起重机各主要结构刚度和强度符合性,并判定该大型双梁门式起重平台设计合理性.最终显示,该双梁门式起重机各工况下结构刚度和强度满足需求,其理论开发尺寸满足规划要求,为其结构轻量化提供了计算支撑. 相似文献
9.
光伏支架作为太阳能光伏系统的核心支撑结构,其性能优劣决定了系统能否安全高效运维。基于计算流体动力学(CFD)原理,利用FLUENT软件对光伏支架风场进行数值模拟,以确定光伏组件所承受的风荷载,并将计算结果与日本经验公式进行了比较验证。通过建立光伏支架的结构有限元模型,对光伏跟踪支架刚度、强度及模态进行了分析。根据分析结果,以质量最小化为目标函数、最大应力和变形为约束条件,在HyperStudy中运用全局响应面法对跟踪支架各部件的厚度进行优化设计。结果表明：在保证结构性能指标的基础上,光伏跟踪支架减重70 kg、轻量化减重率达19.4%。 相似文献
10.
采用水平集方法描述结构的拓扑及其变化,使用紧支径向基函数对计算区域的水平集进行插值以得到参数化的水平集方法。针对给定体积约束下结构最小柔度的拓扑优化问题,推导了目标函数对插值系数的灵敏度及拓扑优化的迭代格式,数值计算表明,使用该方法进行结构拓扑优化得到的结果边界形状光滑连续且计算稳定性较好。 相似文献
11.
To reduce the environmental impact of mechanical parts, an approach integrating structural design and material selection was studied. Adding the discrete variable of material, a hybrid optimization model was built with the aim of minimizing environmental impact and based on an ordinary structure optimization model. An optional material set was built by combining measures of qualitative and quantitative screening, while the lifecycle environmental impact of the materials was quantified using the method of Eco-indicator 99. Two groups of structurally optimal solutions were calculated with ideal and negative-ideal materials selected respectively, and then the hybrid model was simplified by comparing the solutions. A material environmental performance index was calculated using an analytic method. By comparing this index for every material in the optional material set, the optimal material can be found and the structural solutions calculated. This method was applied to a dowel bar design process as a case study. The results show that the environmental impact of each material has a significant effect on the optimal structural solution, and it is necessary to study the integration of structural design and material selection. 相似文献
12.
A reduction of truss topology design problem formulated by semidefinite optimization (SDO) is considered. The finite groups and their representations are introduced to reduce the stiffness and mass matrices of truss in size. Numerical results are given for both the original problem and the reduced problem to make a comparison. 相似文献
13.
ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＢｅｎｄｓｏｅａｎｄＫｉｋｕｃｈｉｉｎｉｔｉａｔｅｄｔｈｅｈｏｍｏｇｅｎｉ ｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ (Ｂｅｎｄｓｏｅｅｔａｌ.,1 988)ｆｏｒｃｏｎ ｔｉｎｕｏｕｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ.Ａｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｔｅｐｉｎｔｈｅｔｏｐｏｌｏｇｙｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｉｓｔｈｅｃｈａｎｇｅｆｒｏｍｓｋｅｌｅｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｏｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅ .Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｌｙ ,ｔｏｐｏｌｏｇｙｄｅｓｉｇｎｉｓｃｈａｎｇｅｄｆｒｏｍｄｅｆｉｎｉｎｇｗｈｅｔ… 相似文献
14.
This paper presents the topology optimization design of structures composed of plane stress elements. The authors' proposed
method of topology optimization by virtual laminated element is based on the Evolutionary Structural Optimization (ESO) method
of linear elasticity, but dose not require formation of as many elements as the conventional ESO method. The presented method
has the important feature of reforming the stiffness matrix in generating optimum topology. Calculation results showed that
this algorithm is simple and effective and can be applied for topology optimization of structures. 相似文献
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Giuseppe Carlo Marano 《浙江大学学报(A卷英文版)》2008,9(1):15-25
Based on a multiobjective approach whose objective function （OF） vector collects stochastic reliability performance and structural cost indices, a structural optimization criterion for mechanical systems subject to random vibrations is presented for supporting engineer＇s design. This criterion differs from the most commonly used conventional optimum design criterion for random vibrating structure, which is based on minimizing displacement or acceleration variance of main structure responses, without considering explicitly required performances against failure. The proposed criterion can properly take into account the design-reliability required performances, and it becomes a more efficient support for structural engineering decision making. The multiobjective optimum （MOO） design of a tuned mass damper （TMD） has been developed in a typical seismic design problem, to control structural vibration induced on a multi-storey building structure excited by nonstationary base acceleration random process A numerical example for a three-storey building is developed and a sensitivity analysis is carried out. The results are shown in a useful manner for TMD design decision support. 相似文献
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结合建筑结构方案、结构计算和施工图设计三个主要过程,融合结构概念设计、结构优化设计、结构构造措施等的设计思想用于建筑结构设计PKPM软件教学实践中。运用工程范例教学法,将《建筑结构PKPM课程》教学划分为结构概念设计、结构优化设计和结构构造措施设计三个能力训练模块。将结构方案概念设计、结构优化计算、结构构造措施设计为主线的设计思维方式循序渐进融入PKPM课程教学中,构建理论和实践教学相辅相成的知识和能力并重的教学模式。 相似文献
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从自动包馅鱼丸机切边机构入手,分别对压杆装置和切刀分离装置进行优化设计。以切边机构的速度和加速度曲线为优化参数,对压杆装置进行形状拓扑优化设计并提升了机械的传动精度,结果表明,连杆尺寸在132～142 mm,压杆装置的力学性能最好。此外,对切刀分离装置进行结构优化,在保证切刀分离装置性能的前提条件下,使刀盘的质量减少21%。 相似文献