基于变密度方法的导引头拓扑优化设计和振动仿真分析

作者：杨雪

来源：环境技术, 2021, 39(05): 18-21+31.

DOI：10.3969/j.issn.1004-7204.2021.05.013

• 导引头
• 有限元分析
• 拓扑优化
• 振动

为了在保证导引头振动试验刚度的前提下实现导引头的轻量化设计,本文进行了导引头承载件的拓扑优化研究。基于变密度方法建立了以导引头承载件重量最小为目标,前六阶模态和连接孔形状为约束条件的拓扑优化模型。对比分析拓扑优化前后的各种模型参数发现,轻量化设计的导引头承载件重量减小了63%,前六阶模态差异在15%以内,连接孔外形满足设计要求;优化后的导引头系统在实际振动激励下进行振动仿真,数值结果表明结构应力均能满足材料许用要求,验证了本文优化设计方法的可行性和有效性,也为其他连接孔较多的设备的优化设计提供了参考。