扩张调节片结构拓扑优化分析

作     者：宋经远 邵万仁 贾东兵 金文栋 杜桂贤 Song Jingyuan;Shao Wanren;Jia Dongbing;Jin Wendong;Du Guixian

作者机构：中国航发沈阳航空发动机研究所辽宁沈阳110066 

基　　金：中国航发创新基金资助项目(ZZCX-2019-008) 

出 版 物：《科学技术创新》 (Scientific and Technological Innovation)

年 卷 期：2022年第3期

页      码：30-34页

摘      要：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。

主 题 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 

学科分类：082304[082304] 081203[081203] 08[工学] 080204[080204] 0835[0835] 0802[工学-机械学] 0823[工学-农业工程类] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1673-1328.2022.03.009

馆 藏 号：203107234...