装烟机试验台基座静动态特性分析及轻量化设计

作者：王涛; 舒雷; 张豹林; 刘舜; 蒋利明; 张钊; 毛岚; 贾利华

来源：南方农机, 2023, 54(17): 11-48.

• CAE
• 拓扑优化
• 轻量化设计
• 装烟机

【目的】以往变速器工装台架的设计主要依靠经验，使得大多数台架具有过剩的结构性能，导致材料浪费和成本升高。因此，获得良好静动态特性以及轻量化结构的装烟机基座具有重要现实意义。【方法】课题组应用CAE方法，通过UG软件建立装烟机试验台架的几何模型，使用Inspire软件对台架进行静力学和模态分析，同时采用变密度法中的SIMP法建立拓扑优化模型，使用数学规划法进行变量迭代计算，对台架进行拓扑优化分析，并以轻量化设计为原则对台架结构进行重新设计。【结果】原有基座静动态特性良好，存在很大的轻量化设计潜能，重新设计后的基座静态特性几乎不变，动态特性更好，基座质量较原有设计减少4.75 kg，减幅43.3%，减重效果明显。【结论】本研究为工装台架的轻量化设计提供了方法与参考，并具有一定指导意义。

• 单位
  云南省烟草公司曲靖市公司; 西南大学