多场环境下等截面结构性能分析及优化设计

摘要

针对机电产品在多场环境中的结构部件优化问题,提出了基于微分单元的零件等截面优化设计方法.结合等截面结构特性及有限元分析方法,构建了零件等截面模型及性能表达,并基于多场服役环境下(如温度场、静力场等)性能需求,分析了零件等截面拓扑变化与其性能变化之间的映射关系,尤其针对其强度需求,建立了其截面结构惯性矩演化过程模型,提出了多场服役性能需求下零件等截面优化设计方法.结合某型号制冷类产品中门体饰条零件,分析了其结构截面拓扑形状,提出了满足其各类服役性能需求的优化截面结构,验证了所提方法的有效性.