落锤试验台结构分析与优化设计
本文以落锤试验台结构为研究对象,在HyperMesh中建立落锤冲击试验台有限元模型,利用其他有限元分析软件进行了动态仿真分析,通过在HyperView中过程模拟,得出试验台关键构件底座的应力云图与位移云图.分析结果表明,落锤试验台结构由于采用传统设计方法,设计比较保守,其刚度符合设计要求,但重量偏大,重达1.31吨. 在有限元分析的基础上,本文对试验台底座进行尺寸优化设计,为了提高优化效率,首先采用灵敏度分析技术,运用HyperStudy进行筛选设计变量,再对其进行尺寸优化.优化结果表明,在刚度指标满足设计要求的条件下,底座重量降低23.6％. 在不增重的情况下,为了进一步提高底座的刚度,本文对底座的加强筋分布进行了拓扑优化,得出了筋板的拓扑优化方案,分析结果表明,将拓扑优化方案与原设计方案进行性能对比,在加强筋最优分布方案下,结构的位移、应力比原方案下降29.57％、0.66％,重量比原方案下降6.10％.
落锤试验台 灵敏度分析 尺寸优化 拓扑优化
周浩 张横
上海理工大学机械工程学院 上海200093
国内会议
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2015-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）