焊条自动计量机构计量盘拓扑优化设计

摘要：

为减轻焊条自动计量机构重量,提高结构的整体性能,采用有限元分析和结构拓扑优化方法对计量盘进行轻量化设计.确定了计量盘模型的材料和初始参数,分析出计量盘模型在正常运转时4个工况的受力模型,通过有限元静力学分析校核了计量盘在所有工况下的刚度.基于变密度法以结构柔度为目标函数,以应变能为优化约束条件建立了计量盘拓扑优化数学模型.将优化的模型简化处理后利用Lanczos迭代法表征振动特征值和激励响应进行模态分析.优化结果表明:计量盘的重量比原结构降低了48.4％,低阶固有频率降低,相同静载荷条件下,最大等效应力最大位移均有所增加,优化后模型仍满足结构刚度要求.焊条计量盘模型远离外部激励频率,轻量化效果较为明显.

关键词：焊条自动计量机构、静力学分析、拓扑优化、模态分析、轻量化

所属期刊栏目：52

分类号：TH12;TH16

资助基金：西安石油大学研究生创新与实践能力培养计划YCS21213245

在线出版日期：2023-03-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：224-228