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OptiStruct结构优化技术在航空结构设计中的应用

2015/3/13    来源:Altair        
关键字:OptiStruct  结构优化  减重  
本文利用OptiStruct对某航空产品支架进行拓扑优化分析,并结合HyperMesh、HyperView以及RADIOSS对优化前后的产品进行分析。

简介

利用Altair HyperWorks结构优化工具OptiStruct对某航空产品支架进行拓扑优化分析,并结合其强大的前处理软件HyperMesh、后处理软件HyperView以及通用仿真分析软件RADIOSS对优化前后的产品进行分析,从应力、变形、重量等方面对计算结果进行比较、总结。结果表明优化创新设计工具OptiStruct在改善机械产品性能、提高设计工作效率方面具有非常重要的作用,对航空产品设计及优化具有借鉴意义。

挑战

    以有限元法为基础的结构优化设计工具已经被广泛而深入地应用到各行各业,在航空航天、汽车、机械等领域取得了大量革命性的成功应用。对于航空产品来说,重量是衡量产品性能一个非常重要的指标。如何降低产品重量,同时提高产品性能成为目前航空设计人员关注的重要问题之一。

    庆安集团在进行某航空产品支架的设计中,需要对其结构进行优化设计,以降低产品的重量。

图1 几何模型

图1 几何模型

图2 有限元模型

图2 有限元模型

    首先应用RADIOSS进行求解,得到支架上最大应力为21.6MPa,且仅出现在支架局部区域,而其余部分应力都较小,如图3-5所示。

图3 整体应力云图

图3 整体应力云图

图4 局部应力云图

图4 局部应力云图

图5 变形云图

图5 变形云图

    根据以上分析可知,其最大应力远远小于材料的屈服强度,进行结构减重的潜力很大。

责任编辑:吴星星
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