基于APDL的结构拓扑优化程序开发及在C919客机舱门铰链臂设计中的应用

摘要

为使结构在相同甚至更少质量下获得更大的刚度,并让设计过程更加科学和高效,根据拓扑优化技术利用APDL对ANSYS进行二次开发,并与基准算例比较验证该程序的有效性,实现结构的轻量化设计.将所开发的程序用于C919客机舱门铰链臂结构的最小柔度设计,获得比2种原始设计方案刚度更大的轻质拓扑构型,具有一定的实际参考价值.所开发的程序具有如下优点:适用于低阶单元,极大提升计算效率；可扩展到包括实体单元在内的各种单元类型,如梁、板和壳等,有效增加结构模型的应用范围；引入并实现FILTER技术以避免使用低阶单元优化时出现棋盘格现象；具有针对拓扑优化结果的有特色的后处理模块.