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Topological Optimization Method for Aeronautical Thin-Walled Component Fixture Locating Layout 被引量:2
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作者 Yang Yuan Wang Zhongqi +1 位作者 Yang Bo Kang Yonggang 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2017年第4期405-412,共8页
Fixture locating layout has a direct and influential impact on aeronautical thin-walled component(ATWC)manufacturing quality.The purpose is to develop a topological optimization method for ATWC fixture locating layout... Fixture locating layout has a direct and influential impact on aeronautical thin-walled component(ATWC)manufacturing quality.The purpose is to develop a topological optimization method for ATWC fixture locating layout to minimize the manufacturing deformation.Firstly,a topological optimization model that takes the stiffness of ATWC as the objective function and the volume of the locating structure as the constraint is established.Secondly,ATWC and the locating structure are regarded as an integrated entity,and the variable-density method based topological optimization approach is adopted for the optimization of the locating structure using ABAQUS topology optimization module(ATOM).Thirdly,through a subsequent model reconstruction referring to the obtained topological structure,the optimal fixture locating layout is achieved.Finally,a case study is conducted to verify the proposed method and the comparison results with firefly algorithm(FA)coupled with finite element analysis(FEA)indicate that the number and positions of the locators for ATWC can be optimized simultaneously and successfully by the proposed topological optimization model. 展开更多
关键词 aeronautical thin-walled component fixture locating layout topological optimization variable-density method
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运载火箭静力试验加载装置结构拓扑优化设计 被引量:1
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作者 张琪 刘健晨 +1 位作者 龙政 冀凯歌 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期692-699,共8页
针对运载火箭结构静力试验中工装部件多、重量大的情况,开展轻量化设计,提出一种加载装置精细拓扑优化方法。基于变密度法,构造了以柔顺度最小为目标函数、以体积比为约束条件的拓扑优化模型,通过分段选取材料密度值,实现了结构精细拓... 针对运载火箭结构静力试验中工装部件多、重量大的情况,开展轻量化设计,提出一种加载装置精细拓扑优化方法。基于变密度法,构造了以柔顺度最小为目标函数、以体积比为约束条件的拓扑优化模型,通过分段选取材料密度值,实现了结构精细拓朴。根据优化结果确定主承力结构及可减重部分,采用最小二乘法对结构不规则边界进行曲面拟合以提高其工艺性。最终承载1 500 t轴压的加载装置单个减重19.7%,结构应力和变形减小且分布更为均匀。本研究对于飞行器结构力学试验高承载部件的设计具有参考意义和实用价值。 展开更多
关键词 运载火箭 静力试验 结构拓扑优化 变密度法 加载装置 轻量化设计
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基于有限元技术的汽车支架拓扑优化设计研究 被引量:34
3
作者 杨树凯 朱启昕 吴仕赋 《汽车技术》 北大核心 2006年第3期16-18,共3页
用变密度法建立了结构拓扑优化数学模型,阐述了利用有限元法进行结构拓扑优化的过程。以汽车上某支架为例,在有限元软件Hypermesh中进行拓扑优化设计,并对优化结构进行了台架试验。试验结果表明,结构拓扑优化结果与载荷大小无关;基于有... 用变密度法建立了结构拓扑优化数学模型,阐述了利用有限元法进行结构拓扑优化的过程。以汽车上某支架为例,在有限元软件Hypermesh中进行拓扑优化设计,并对优化结构进行了台架试验。试验结果表明,结构拓扑优化结果与载荷大小无关;基于有限拓扑优化方法得到的结构优化方案是合理的受力承载结构。 展开更多
关键词 变密度法 有限元法 拓扑优化 试验
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高精度内圆磨床整机动力学建模及优化设计 被引量:13
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作者 周德廉 陈新 孙庆鸿 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期35-38,共4页
在M2 1 2 0A原机床动态测试的基础上 ,建立包括结合面动力学模型在内的整体机床有限元模型 ;对机床主要单个部件进行结构动态优化设计 ,并利用原机床结合面动力学模型 ,建立M2 1 2 0A新机床整机的有限元模型 .本文提出以整机第 1阶模态... 在M2 1 2 0A原机床动态测试的基础上 ,建立包括结合面动力学模型在内的整体机床有限元模型 ;对机床主要单个部件进行结构动态优化设计 ,并利用原机床结合面动力学模型 ,建立M2 1 2 0A新机床整机的有限元模型 .本文提出以整机第 1阶模态的磨头与工件之间相对位移量最小为评价函数 ,进行整机多方案比较优化设计 .与传统的单件优化设计比较 ,这种优化方案具有考虑更全面、效果更可靠的优点 . 展开更多
关键词 动态测试 有限元 目标函数 高精度 内圆磨床 动力学建模 优化设计
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两吨货车车架的结构拓扑优化设计 被引量:3
5
作者 吕品 安晓卫 《沈阳理工大学学报》 CAS 2007年第6期35-38,共4页
以轻量化作为目标函数,刚度和固有频率作为约束条件,对某两吨货车车架进行结构拓扑优化设计,经计算获得满足约束条件的拓扑形态,在此基础上将其进行抽象,提取实际车架模型,并对此模型进行了有限元分析.
关键词 汽车 车架 有限元 拓扑优化 HYPERWORKS
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高温质子交换膜燃料电池电堆端板拓扑优化 被引量:4
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作者 王浩然 吴私 +4 位作者 杨林林 兰海兵 陈超 孙伟 宋学官 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期142-148,共7页
以实现高温质子交换膜燃料电池单电池内部接触压力的均匀性与电堆内单电池之间接触压力的一致性为目的,建立了一种具有非线性接触边界条件的高温质子交换膜燃料电池电堆端板的拓扑优化模型.通过研究在一定工作温度下装配荷载对电堆内部... 以实现高温质子交换膜燃料电池单电池内部接触压力的均匀性与电堆内单电池之间接触压力的一致性为目的,建立了一种具有非线性接触边界条件的高温质子交换膜燃料电池电堆端板的拓扑优化模型.通过研究在一定工作温度下装配荷载对电堆内部接触压力的影响,并综合考虑端板的质量与制造难度,构建了一种适用于燃料电池电堆的简化模型.从基于热力耦合的有限元法出发,对燃料电池端板进行以最小质量为目标、最大应力为约束的拓扑优化,并在综合考虑结构形状与拓扑结果的基础上建立端板的几何模型.结果表明,拓扑优化得到的端板结构使电堆内部具有更均匀的接触压力,因此拓扑优化可以为端板的结构设计提供理论参考. 展开更多
关键词 高温质子交换膜燃料电池 拓扑优化 有限元法 热力耦合分析
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基于阻尼结构-声腔耦合的声学拓扑优化研究
7
作者 邹铭鑫 夏利娟 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期1707-1717,共11页
敷设阻尼材料能有效抑制结构振动和噪声,对阻尼结构进行内声场谐响应分析,通过拓扑优化实现阻尼结构的降噪优化设计。考虑结构-声场的弱耦合,以复刚度法模拟阻尼材料,采用有限元法分别计算结构动响应和内辐射噪声。使用SIMP变密度法建... 敷设阻尼材料能有效抑制结构振动和噪声,对阻尼结构进行内声场谐响应分析,通过拓扑优化实现阻尼结构的降噪优化设计。考虑结构-声场的弱耦合,以复刚度法模拟阻尼材料,采用有限元法分别计算结构动响应和内辐射噪声。使用SIMP变密度法建立优化模型,推导目标声压关于单元密度的灵敏度,利用移动渐近线法迭代求解,获得降噪最优阻尼布局。编制声学拓扑优化程序,通过算例验证优化方法的可行性,讨论目标频率、声压参考点位置和体积约束分数对优化结果的影响。 展开更多
关键词 阻尼结构 声学拓扑优化 有限元法 移动渐进法
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