基于拓扑优化的砂型铸造金属芯骨结构优化方法

作     者：王圣 殷亚军 周建新 沈旭 计效园 Wang Sheng;Yin Yajun;Zhou Jianxin;Shen Xu;Ji Xiaoyuan

作者机构：华中科技大学材料成型与模具技术国家重点实验室武汉430070 

基　　金：国家自然科学基金联合基金资助项目(U1808216) 国防科技重点实验室基金资助项目(6142A02190303) 

出 版 物：《特种铸造及有色合金》 (Special Casting & Nonferrous Alloys)

年 卷 期：2021年第41卷第7期

页      码：853-857页

摘      要：金属芯骨可以增强型芯透气性,提高型芯强度。但其结构设计方法单一,主要依靠人工经验,导致金属芯骨材料分配不合理。提出了一种基于拓扑优化的砂型铸造金属芯骨结构优化方法。该方法采用SIMP(Solid Isotropic Material with Penalization)拓扑优化模型对金属芯骨结构进行优化,并将优化后的金属芯骨应用于砂芯中进行抗弯强度试验。结果表明,优化前后砂芯抗弯强度相当,且与优化前芯骨相比,优化后芯骨质量减少59.9%以上,优化效果明显。

主 题 词：金属芯骨 拓扑优化 砂型铸造 SIMP 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0835[0835] 080201[080201] 081202[081202] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.15980/j.tzzz.2021.07.012

馆 藏 号：203104698...