机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2012年
9期
117-122
,共6页
杜宪峰%李志军%毕凤荣%张俊红%王霞%邵康
杜憲峰%李誌軍%畢鳳榮%張俊紅%王霞%邵康
두헌봉%리지군%필봉영%장준홍%왕하%소강
机体%拓扑优化%形状优化%低振动设计
機體%拓撲優化%形狀優化%低振動設計
궤체%탁복우화%형상우화%저진동설계
为实现机体的低振动优化设计,在试验验证有限元模型正确性的基础上,采用拓扑优化和形状优化方法,保证不同层次优化模型的承接性,以机体模态频率和整机振动烈度值作为优化设计目标,采用数值模拟方法对机体进行振动响应分析,为机体的优化设计识别出机体振动状况分布.以四缸柴油机机体的虚拟样机为设计对象,通过拓扑优化与形状优化得到设计变量最优解,并综合考虑相关因素确定全部布局和细节设计的最终优化方案.优化结构分析结果表明,优化后各阶模态频率均得到了提高,同时整机振动烈度值降低了34.8％,优化后的机体在满足结构刚度和强度条件下实现了机体振动烈度处于安全区域.研究表明所提出的拓扑优化和形状优化在设计效率和精度都有所提高,在机体的低振动设计中可行且有效.
為實現機體的低振動優化設計,在試驗驗證有限元模型正確性的基礎上,採用拓撲優化和形狀優化方法,保證不同層次優化模型的承接性,以機體模態頻率和整機振動烈度值作為優化設計目標,採用數值模擬方法對機體進行振動響應分析,為機體的優化設計識彆齣機體振動狀況分佈.以四缸柴油機機體的虛擬樣機為設計對象,通過拓撲優化與形狀優化得到設計變量最優解,併綜閤攷慮相關因素確定全部佈跼和細節設計的最終優化方案.優化結構分析結果錶明,優化後各階模態頻率均得到瞭提高,同時整機振動烈度值降低瞭34.8％,優化後的機體在滿足結構剛度和彊度條件下實現瞭機體振動烈度處于安全區域.研究錶明所提齣的拓撲優化和形狀優化在設計效率和精度都有所提高,在機體的低振動設計中可行且有效.
위실현궤체적저진동우화설계,재시험험증유한원모형정학성적기출상,채용탁복우화화형상우화방법,보증불동층차우화모형적승접성,이궤체모태빈솔화정궤진동열도치작위우화설계목표,채용수치모의방법대궤체진행진동향응분석,위궤체적우화설계식별출궤체진동상황분포.이사항시유궤궤체적허의양궤위설계대상,통과탁복우화여형상우화득도설계변량최우해,병종합고필상관인소학정전부포국화세절설계적최종우화방안.우화결구분석결과표명,우화후각계모태빈솔균득도료제고,동시정궤진동열도치강저료34.8％,우화후적궤체재만족결구강도화강도조건하실현료궤체진동열도처우안전구역.연구표명소제출적탁복우화화형상우화재설계효솔화정도도유소제고,재궤체적저진동설계중가행차유효.
