基于SIMP材料插值模型的某航炮弹箱传动齿轮轻量化设计

• 作者: 刘明敏 张海洋 杨宏亮 樊永锋 葛胜利 谢锋 黄观明
• 来源期刊: 机械传动
• 关键词: 传动齿轮 SIMP材料插值模型 拓扑优化 棋盘格 轻量化
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 设计计算
• 页码范围: 55-58
• 页数: 4页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.02.010

摘要

为了提高战机的性能,实现航炮轻量化设计的目的,以某航炮弹箱传动齿轮为研究对象,通过基于SIMP(Solid Isotropic Material With Penalization)材料插值模型的拓扑优化方法,建立了以齿轮结构单元密度为设计变量,柔度最小为目标函数,优化前后体积分数百分比和结构平衡方程为约束函数的拓扑优化数学模型,对弹箱传动齿轮进行了拓扑优化研究.根据拓扑优化结果对齿轮进行了结构改进和静力学分析,分析结果表明,在满足结构刚强度以及保持供弹原理不变的前提下,优化后的齿轮结构比初始结构质量减少了15.4％,最大变形减少了14.2％,最大应力增加了20.8％,实现了齿轮结构的轻量化设计.这对于齿轮结构减重具有工程应用价值,并为其他零部件轻量化设计提供了参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘明敏		2	1	1.0	1.0
2	张海洋		5	16	2.0	4.0
3	黄观明		4	2	1.0	1.0
4	杨宏亮		4	12	2.0	3.0
5	樊永锋		2	1	1.0	1.0
6	谢锋		1	0	0.0	0.0
7	葛胜利		1	0	0.0	0.0