大直径螺栓球节点的拓扑优化研究

作     者：王英奇 杜文风 王辉 赵艳男 WANG Yingqi;DU Wenfeng;WANG Hui;ZHAO Yannan

作者机构：河南大学钢与空间结构研究所河南开封475004 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(U1704141) 

出 版 物：《河南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Henan University:Natural Science)

年 卷 期：2021年第51卷第1期

页      码：87-94页

摘      要：针对大直径螺栓球节点质量过大的问题,采用拓扑优化方法对其进行优化研究.使用SolidWorks软件建立一个大直径螺栓球节点初始模型,再将模型导入HyperMesh中,把螺栓球定义为可设计区域,8根螺栓定义为不可设计区域,进行有限元静力分析,得出等效应力图和位移图,然后利用OptiStruct求解器在体积分数约束条件下,以结构的应变能最小为目标,对螺栓球节点进行给定工况下的拓扑优化,得到螺栓球节点的材料最佳分布,最后对拓扑优化后的模型进行静力分析.研究结果表明,在给定工况下得到的拓扑优化模型与初始模型进行对比,体积分数可减少80%,大大降低了螺栓球节点的质量.

主 题 词：螺栓球节点 拓扑优化 有限元静力分析 材料最佳分布 

学科分类：08[工学] 081402[081402] 081304[081304] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 

D　O　I：10.15991/j.cnki.411100.2021.01.010

馆 藏 号：203101973...