石油化工高等学校学报
石油化工高等學校學報
석유화공고등학교학보
JOURNAL OF PETROCHEMICAL UNIVERSITIES
2014年
3期
92-96
,共5页
署恒木%潘秀珍%魏升龙%王黎明%宋作苓
署恆木%潘秀珍%魏升龍%王黎明%宋作苓
서항목%반수진%위승룡%왕려명%송작령
不压井井口装置%ANSYS%结构优化%拓扑优化%尺寸优化
不壓井井口裝置%ANSYS%結構優化%拓撲優化%呎吋優化
불압정정구장치%ANSYS%결구우화%탁복우화%척촌우화
Snubbing unit%ANSYS%Structure optimization%Topology optimization%Size optimization
采用拓扑优化和尺寸优化对不压井装置进行结构优化设计。首先利用基于变密度法的拓扑优化,以柔度最小为优化目标,体积分数作为约束条件,得到设计空间内最优的材料分布路径。然后根据得到的拓扑结构重新设计不压井装置结构。利用最终得到的不压井装置的拓扑结构建立新的有限元模型,利用尺寸优化工具,以最小质量为优化目标,最大位移与最大应力为约束条件,实现不压井装置的减重。通过综合两种优化方法,不仅提高了不压井装置的性能,而且大大降低了不压井装置的质量,为工程结构提供了一种新设计思路。
採用拓撲優化和呎吋優化對不壓井裝置進行結構優化設計。首先利用基于變密度法的拓撲優化,以柔度最小為優化目標,體積分數作為約束條件,得到設計空間內最優的材料分佈路徑。然後根據得到的拓撲結構重新設計不壓井裝置結構。利用最終得到的不壓井裝置的拓撲結構建立新的有限元模型,利用呎吋優化工具,以最小質量為優化目標,最大位移與最大應力為約束條件,實現不壓井裝置的減重。通過綜閤兩種優化方法,不僅提高瞭不壓井裝置的性能,而且大大降低瞭不壓井裝置的質量,為工程結構提供瞭一種新設計思路。
채용탁복우화화척촌우화대불압정장치진행결구우화설계。수선이용기우변밀도법적탁복우화,이유도최소위우화목표,체적분수작위약속조건,득도설계공간내최우적재료분포로경。연후근거득도적탁복결구중신설계불압정장치결구。이용최종득도적불압정장치적탁복결구건립신적유한원모형,이용척촌우화공구,이최소질량위우화목표,최대위이여최대응력위약속조건,실현불압정장치적감중。통과종합량충우화방법,불부제고료불압정장치적성능,이차대대강저료불압정장치적질량,위공정결구제공료일충신설계사로。
The topology optimization and size optimization were adopted for snubbing unit design.First of all,by using topology optimization which based on variable density,the most optimal material distribution path in the design space was obtained,which aimed for the minimum compliance and constrained by volume fraction.As a result,snubbing unit can be redesigned by the topology optimization result.Meanwhile, new finite element model was established on the topology optimization of snubbing unit,and with the tool of size optimization,snubbing unit got weight loss,which aimed for minimum mass and constrained by maximum displacement and maximum stress.Taking use of these two optimization methods,the performance of snubbing unit is improved and the mass of snubbing unit is reduced,which provide a new design method for engineering construction.