本文選題：刀桿箱 + 雙向漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法　； 參考：《機(jī)械設(shè)計》2018年02期

【摘要】：針對變密度法和漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法的缺點,提出了一種基于單元應(yīng)力選擇的雙向漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法。利用APDL語言對ANSYS單元的刪除和添加功能進(jìn)行二次開發(fā),通過刪除和添加單元,得到滿足目標(biāo)體積的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),在此基礎(chǔ)上,按照應(yīng)變能水平高低,在保證體積不變的前提下,進(jìn)一步恢復(fù)和刪除單元,得到最優(yōu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該方法綜合考慮了結(jié)構(gòu)體積的變化和單元的應(yīng)力水平,避免了經(jīng)驗計算和振蕩現(xiàn)象,有效提高了優(yōu)化質(zhì)量和計算效率。文中給出了算法的基本原理和步驟,并以TBT-ML500深孔鉆床刀桿箱為研究對象,對其進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化和重構(gòu)設(shè)計。結(jié)果表明,優(yōu)化后刀桿箱的應(yīng)力和變形量均降低,同時整體質(zhì)量減少了9.26%,實現(xiàn)了刀桿箱的剛度最大化,同時也驗證了該算法的有效性。
[Abstract]:Aiming at the shortcomings of variable density method and progressive structural optimization method, a bidirectional progressive structural optimization method based on element stress selection is proposed. Using APDL language, the function of deleting and adding ANSYS elements is redeveloped. By deleting and adding units, the topological structure satisfying the target volume is obtained. On the basis of this, according to the strain energy level, the volume is invariable. The optimal topology is obtained by further restoring and deleting the unit. This method takes into account the variation of the structure volume and the stress level of the element, avoids the phenomenon of empirical calculation and oscillation, and effectively improves the optimization quality and calculation efficiency. In this paper, the basic principle and steps of the algorithm are given, and the topology optimization and reconfiguration design of TBT-ML500 deep hole drill tool box are carried out. The results show that the stress and deformation of the tool rod box are reduced and the whole mass is reduced by 9.26 after the optimization, the stiffness of the tool rod box is maximized, and the validity of the algorithm is verified.
【作者單位】： 中北大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院;山西省深孔加工工程技術(shù)研究中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51175482) 山西省回國留學(xué)人員科研資助項目(2014050) 山西省國際科技合作資助項目(2015081016)
【分類號】：TG52

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本文編號：2054296