摘要：基于有限元仿真平台ANSYS Workbench对麦克纳姆轮全方向移动平台的轮组进行拓补优化设计,根据轮组的安装方式与实际受力情况,建立静力学仿真模型,并对主要的轮组部件做拓补优化,在满足力学性能的前提下,最大限度的简化结构,减少质量,得到相对最优的部件结构,为生产提供理论参考。本文对麦克纳姆轮全方向移动平台轮组的设计进行阐述,通过仿真分析与拓补优化,得到相对最优的轮组支架结构。

摘要：针对刚性较差的结构件在加工装卡过程中容易变形的问题,以全地面起重机固定支腿结构为例,采用焊接工艺筋板的方法来提高结构刚性,在给定加工装卡约束下,通过拓扑优化有针对性地对工艺筋板进行设计,得到最佳材料分布,不仅解决了凭经验设计的盲目性,还实现了工艺筋板材料的节约。

摘要：以燃气轮机透平端RSS(旋转对称支承板)机座为研究背景,通过用D’Alembert原理建立了RSS机座的拓补优化域和等价边界条件,从而实现了用均匀化方法的RSS机座拓扑结构优化,得到了旋转对称的弧形支承板拓扑结构的机座.然后,结合原来RSS机座的机构特征在ANSYS workbench中建立了RSS拓补结构光滑有限元模型,并进行了工作条件下的模态分析,以前三阶模态振型中轴承座的振型作为当量静载荷加载到原模型对比计算,验证边界条件的正确性.以RSS机座弧形支承板的四个关键尺寸为设计变量,以机座的变形量和应力为目标函数,进行了随频率变化的动态优化设计.通过优化改变了RSS拓补结构的动态特性,使固有频率远离了工作频率.

摘要：针对摩托车金属连接件轻量化需求,对金属连接件进行了两次轻量化优化设计,第一次是在满足连接件使用性能的条件下更改连接件材料,由铝合金更改为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)塑料,此次更改,实现60%的减重;第二次也是在满足连接件使用性能的基础上采用Altair Inspire软件对其进行拓补优化、几何重构及强度校核,得到适合于3D打印的结构,相对第一次优化后的结构实现79%的减重效果,通过两次轻量化优化设计后连接件相对于原始金属连接件实现了92%的减重,然后通过切片软件设置切片层厚、连接件摆放位置等参数对连接件三维数据进行前处理,最后通过3D打印机实现摩托车连接件FDM快速制造,为摩托车金属零件轻量化设计与制造提供了一种新的思路。

摘要：针对某空间遥感器主承力结构-机身结构进行了设计与分析。首先通过对比分析对机身进行结构选型,然后优选出一种新兴材料作为机身结构材料,即高体分硅铝合金材料,并确定连接方案,然后再通过拓补优化手段对机身结构进行优化,把反射镜组件等负载等效成力偶,进行合理的边界约束,大体上确定基本形式,进而优化出一种薄壁加筋结构,在保证机身动、静态刚度的前提下,提高了材料的轻量化率,并应用计算机仿真手段进行了静、动态及热特性的分析。分析结果证明该方案是合理可行的。

摘要：本文针对在机械设计中结构优化与形状优化的不足,阐述了一种利用有限元原理,合理的分配在有限的区域内的材料分布的方法-拓补优化法,为设备的开发与实际的应用提供了更加精准的设计途径与手段,为工程设计提供了参考。