变密度法在挖掘机动臂轻量化设计中的分析与应用

作     者：邓志勇 熊昌炯 洪昊 吴龙 DENG Zhi-yong;XIONG Chang-jiong;HONG Hao;WU Long

作者机构：三明学院机电工程学院福建三明365004 机械现代设计制造技术福建省高校工程研究中心福建三明365004 绿色铸锻及其高端零部件制造福建省协同创新中心福建三明365004 福建省铸锻零部件工程技术研究中心福建三明365004 福建三明高新技术产业开发区博士后工作站福建三明365500 

基　　金：三明学院科研基金项目(CB201003/Q) 中国博士后科学基金资助项目(2013M541851) 福建省科技厅高校产学合作重大项目(2012H6018) 福建省自然科学基金资助项目(2012J01232) 福建省高校新世纪优秀人才支持计划资助项目(JA13290) 

出 版 物：《三明学院学报》 (Journal of Sanming University)

年 卷 期：2016年第33卷第2期

页      码：66-73页

摘      要：基于多体动力学的基本原理,建立了挖掘机工作装置的刚柔耦合模型。动臂拓扑优化设计采用变密度法,以动臂重量最小化为目标函数,以动臂各单元的相对密度为设计变量,强度和刚度为约束条件。根据计算后得到的相对密度云图对动臂进行轻量化设计,优化后的动臂减重最高可达30.8%。对比分析了拓扑优化设计前后动臂在规定时间内动态应力应变曲线变化趋势,应力应变曲线显示优化后动臂的应力和位移均有小幅增大,但均在许用值范围内,结果表明该优化方法是可行的。

主 题 词：变密度法 多体动力学 刚柔耦合 轻量化设计 

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.14098/j.cn35-1288/z.2016.02.011

馆 藏 号：203813203...