“几”字型双支撑高速逆流色谱转子系统的结构优化与性能分析

作     者：陈嘉溢 陈海军 胡晓兵 高云凯 CHEN Jia-Yi;CHEN Hai-Jun;HU Xiao-Bing;GAO Yun-Kai

作者机构：四川大学机械工程学院成都610065 宜宾四川大学产业技术研究院宜宾644000 

基　　金：国家自然科学基金(52305272) 中央高校基本业务费资助项目(2023SCU12085) 川大-宜宾校市战略合作项目(2020CDYB-3) 

出 版 物：《四川大学学报（自然科学版）》 (Journal of Sichuan University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2024年第61卷第4期

页      码：341-348页

摘      要：转子系统是逆流色谱仪的核心部件之一,对高速逆流色谱仪高效分离功能的实现起着关键作用.针对现有技术下逆流色谱仪悬臂式安装存在重量大、解绕管易断裂及拆卸困难等问题,本文提出了一种“几”字型双支撑逆流色谱仪转子系统机械结构.以此为研究对象,本文通过Ansys Workbench仿真平台进行了静力学分析和模态分析.然后,基于SIMP变密度法,本文以提高结构刚度为优化目标、减小质量为约束,对“几”字型双支撑的行星架进行了拓扑优化.最后,本文对二次建模后的转子系统进行动静力学性能分析与疲劳分析,并试制了样机.仿真结果表明,经行星架优化后,转子系统各项性能均满足高速逆流色谱仪的设计要求,但质量与未优化前相比降低了11.9%.本研究可望为高速逆流色谱仪的高效分离性能提供保障.

主 题 词：高速逆流色谱仪 转子系统 动静力学性能 行星架 拓扑优化 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.19907/j.0490-6756.2024.047002

馆 藏 号：203130090...