基于拓扑优化的装载机工作装置结构轻量化设计

基于拓扑优化的装载机工作装置结构轻量化设计

论文摘要

基于拓扑优化对装载机工作装置结构进行轻量化设计,建立装载机工作装置的有限元模型,在五种工况下对工作装置进行有限元分析,得到应力云图,显示动臂的应力裕量较大。通过HyperWorks软件Optistruct模块建立动臂参数化模型,以质量最轻为目标函数,以动臂两侧板各单元相对密度为设计变量,以结构强度和刚度为约束条件,进行轻量化设计。结果表明,在满足结构强度和刚度的条件下,动臂的质量减轻19.25%。对优化前后的动臂实体模型进行模态分析,确认前六阶频率和振型变化不大,动臂的动态性能稳定可靠。

论文目录

  • 1 研究背景
  • 2 装载机工作装置结构
  • 3 静力学分析
  • 4 有限元分析
  • 5 拓扑优化设计
  •   5.1 动臂拓扑优化模型
  •   5.2 拓扑优化结果
  •   5.3 模态对比分析
  • 6 结束语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 霍亚光,李晨昱,宋绪丁,田维波,高扬

    关键词: 装载机,结构,拓扑优化,设计

    来源: 机械制造 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 机械工业,建筑科学与工程

    单位: 长安大学现代工程训练中心,长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室,西安科技大学机械工程学院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(编号:51605379),国家科技支撑计划项目(编号:2015BAF07B02),中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(编号:310825163407)

    分类号: TH243.1

    页码: 27-31

    总页数: 5

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