機械結構拓撲優(yōu)化及其在重型卡車平衡軸支架改進設計中的應用.pdf

1、結構拓撲優(yōu)化通過在設計域內最優(yōu)排布材料而得到具有優(yōu)良性能的零件，在工程設計的初始階段具有重要意義。當前結構拓撲優(yōu)化研究大多集中在平面或簡單三維結構，只能解決一些初始結構簡單、優(yōu)化設計域規(guī)則、優(yōu)化約束單一的拓撲優(yōu)化問題，因此，開展復雜三維結構的拓撲優(yōu)化在工程應用方面的研究具有重要價值。 本文在了解機械結構拓撲優(yōu)化設計原理與方法的基礎上和掌握HyperWorks軟件的基礎上，對基于變密度法的拓撲優(yōu)化原理進行了詳細研究。 平衡

2、軸支架是重型卡車后懸架系統(tǒng)中重要的傳力部件，某型號重卡在產品質量跟蹤中曾一度發(fā)現平衡軸支架局部產生裂紋，有限元分析表明局部應力較高。本文將拓撲優(yōu)化用于該車平衡軸支架的改進設計，旨在通過拓撲優(yōu)化獲得材料合理分配的拓撲結構形狀。 本文基于HyperWorks平臺，在HyperMesh中建立平衡軸支架有限元模型，在Optistruct中定義了拓撲優(yōu)化的設計區(qū)域、目標函數和約束條件，進行拓撲優(yōu)化迭代求解。本文通過改變初始設計區(qū)域和約束條