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机械设计与制造2024年第07期:基于拓扑优化的变截面铸造式动臂结构设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:程鑫;刘昕晖;陈伟;杨子康;

单位:吉林大学机械与航空航天工程学院;

摘要:研究发现,装载机传统板式动臂存在较大程度的强度和材料冗余现象。这里以某5t装载机为载体,以轻量化为目标,对动臂进行了结构优化。结合结构拓扑优化基本原理,在对原动臂有限元分析和拓扑优化的基础上,提出并设计了一种新型变截面铸造式装载机动臂结构,运用Ansys对优化动臂进行有限元强度验证,并通过应力应变实验验证仿真模型的正确性。仿真和实验结果表明,在满足结构刚度和强度条件下,动臂质量较优化前1035kg减重19.7%,达到了轻量化的目标。

关键词:轻量化;;拓扑优化;;铸造动臂;;应力应变实验