干片式制动器支撑结构的拓扑优化方法

作者：任毅如; 向剑辉; 杨玲玲; 宁克焱

来源：北京理工大学学报, 2022, 42(01): 19-27.

DOI：10.15918/j.tbit1001-0645.2020.178

• 拓扑优化
• 干片式制动器
• 结构优化
• 变密度法

提出了一种干片式制动器支撑结构的拓扑优化设计建模方法.基于变密度法,以支撑结构关键控制点位移最小为目标函数,建立了优化模型.通过设定关键点与其对应目标坐标之间的距离最小达到控制支撑结构关键位置变形的目的.采用关键点的权重因子来突出优化目标的主次关系.分析了三种不同设计域情况下支撑结构的拓扑构型,研究了约束条件对拓扑结构的影响规律.支撑结构优化支柱表现为一个复合孔槽结构,右下角为类三角形的通孔并且在外表面为较大的浅槽结构.结果表明在体积减少量增加的情况下,支撑结构的最大变形和最大应力会随之增加.在最大变形不变情况下,体积减少了10.2%;在体积相当的情况下,最大变形减少了9.4%;在体积减少6.0%的情况下,最大变形减少了4.1%.

• 单位
  中国北方车辆研究所; 湖南大学