基于变密度法的超声辅助焊接小车车架优化及疲劳强度预测

摘要

磁铁安装车架作为超声辅助焊接小车的重要功能部件,对焊接小车超声波辅助空化系统稳定性、安全性及可靠性起到关键作用.基于变密度法和优化准则迭代法,对焊接小车进行拓扑优化分析,以结构柔度最小(外力功最小)为目标函数,体积分数≤54％为约束条件,得到了车架结构的新方案;结合车架材料疲劳失效机理对其进行了疲劳强度预测,构建了车架材料疲劳强度预测模型.结果表明:优化后的车架模型质量减轻了37.5％,较好地达到了优化目标;与原试验数据相比,预测的疲劳强度误差较小且可靠.因此,该方法为超声辅助焊接小车的结构设计及疲劳强度预测提供了良好的思路和借鉴.