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基于HyperWorks的抽油机底座拓扑优化研究

2017/10/2    来源:互联网    作者:王德威  李秀娟      
关键字:HyperWorks  屈曲分析  模态分析  拓扑优化  
本文以有限元理论为基础,在HyperWorks软件仿真环境下,以在产抽油机某机型减速器底座为设计分析对象,结合模态分析、屈曲分析完成拓扑优化过程。

    设置其响应条件、添加约束、优化目标函数,在其中设定其变形在20mm 之内,以其提高屈曲分析得到载荷模态为目标函数对其进行仿真运算得到如下结果(如图3、4 示)

    3

    图3 座体有限元分析结果云图

    4

    图4 拓扑优化后密度均化图谱

    通过对云图和数据表的分析,在进一步的仿真分析中,输出优化结果并建立新的几何模型,二次进行仿真分析,形成新的模型,其中两种新模型如下图5、6 所示:

    5

    图5 筒体改进模型1

    6

    图6 筒体改进模型2

    4 结论

    1)本文提供了一种对抽油机结构优化较为直观便捷的实现方法。基于抽油机筒体,优化其结构,改进设计,提高其强度。

    2)新的设计方案适用于抽油机主要的结构。利用不同目标函数的指定可以得到满足设计要求的具体结果,如顶板厚度、筋板布置,开孔位置、减小工作振动,为抽油机结构优化提供思路。

    3)通过静载对筒体和支架动力学性能做出一定的改善,具体的结果可以通过应力贴片实验验证。

责任编辑:张纯子
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