轮胎试验台转鼓结构的优化设计

摘要

为避免试验过程中转鼓在外界激励下发生共振,首先基于拓扑优化原理,以单元密度作为设计变量、体积缩减50%为约束条件、一阶固有频率为设计目标,对"工"字型转鼓的结构进行拓扑优化计算,得出转鼓的伪密度分布图;然后基于转鼓拓扑优化分析结果,改进转鼓的"工"字型结构,并对转鼓的结构尺寸进行50次迭代优化.在转鼓的一阶固有频率高于60Hz的前提下,取一阶固有频率与总质量比值最大(0.0539)时的结构尺寸为最优解.优化结果表明:改进后的转鼓第一阶固有频率为64.384Hz,较改进前提高了21.972 Hz;转鼓总质量降低了69.95 kg.