一种基于变密度点阵结构的航空齿轮及其设计方法

摘要

本发明公开一种基于变密度点阵结构的航空齿轮及其设计方法，该方法包括如下步骤：构建齿轮结构的变密度点阵填充函数；构建变密度点阵齿轮结构的混合有限元模型，将齿轮结构的划分为实体区域和变密度点阵结构填充区域，实体区域用实体单元填充，点阵填充区域用梁单元填充；基于齿轮的有限元分析结果构建其二阶响应面模型，并借助响应面模型对所述变密度点阵齿轮结构进行多目标优化设计。本发明提供的设计方法通过构建齿轮结构的变密度点阵填充函数，使点阵结构与齿轮的受力状况相匹配，大幅度降低了设计变量；同时采用二阶响应面模型代替有限元模型对齿轮结构进行多目标优化，提升优化计算效率，满足航空齿轮苛刻的工况要求。