大直径螺栓球节点的拓扑优化研究

• 作者: 王英奇 杜文风 王辉 赵艳男
• 来源期刊: 河南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 螺栓球节点 拓扑优化 有限元静力分析 材料最佳分布
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 建筑环境与结构
• 页码范围: 87-94
• 页数: 8页
• 分类号: TU391
• 语种: 中文

摘要

针对大直径螺栓球节点质量过大的问题,采用拓扑优化方法对其进行优化研究.使用SolidWorks软件建立一个大直径螺栓球节点初始模型,再将模型导入HyperMesh中,把螺栓球定义为可设计区域,8根螺栓定义为不可设计区域,进行有限元静力分析,得出等效应力图和位移图,然后利用OptiStruct求解器在体积分数约束条件下,以结构的应变能最小为目标,对螺栓球节点进行给定工况下的拓扑优化,得到螺栓球节点的材料最佳分布,最后对拓扑优化后的模型进行静力分析.研究结果表明,在给定工况下得到的拓扑优化模型与初始模型进行对比,体积分数可减少80％,大大降低了螺栓球节点的质量.