收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

内燃机关键件拓扑优化技术研究

李鹏  
【摘要】:内燃机是工程机械的主要动力装置。随着科学技术的发展,将拓扑优化技术应用于内燃机零部件的设计或改进中,可以有效提高相关零部件的结构特性。本文将连续体结构的拓扑优化方法作为分析内容,通过对基本理论中材料的描述方式、计算模型的实现方法及数值不稳定现象的抑制方法进行探讨,得出了系列有价值的结论。以此理论研究为依据,将拓扑优化设计技术应用到内燃机零部件的改进设计中,从而在改善结构使用特性的同时实现结构的轻量化,为拓扑优化技术在工程实践中的应用提供一定的参考。 首先,本文在对比多种材料描述方式优缺点的基础上,选择变密度法中的SIMP插值模型对材料进行描述;应用优化准则算法对该插值模型的优化问题进行求解,从而说明拓扑优化的计算流程;研究了拓扑优化中数值不稳定现象的产生原因及其抑制方法,并通过具体算例确定惩罚因子及最小过滤半径的取值范围,使优化过程更为高效,优化结果更为可靠。 其次,将拓扑优化技术应用于内燃机活塞和油底壳的改进设计中,之所以对活塞和油底壳进行结构优化,是为建立两种典型的以实现轻量化为目标的拓扑优化模型:对活塞建立基于应力和位移约束的拓扑优化模型;对油底壳建立基于频率约束的拓扑优化模型。通过对比分析,对两种部件的拓扑优化设计都得到了较为理想的改进效果,提高了其工作性能。验证和体现了拓扑优化技术在内燃机结构件设计中的可行性和应用价值。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 符志华;黄云;;高效磨削自动化装备重载荷进给单元轻量化设计研究[J];工具技术;2011年08期
2 康元春;;基于HyperWorks的发动机油底壳优化设计[J];汽车零部件;2010年02期
3 张斌瑜;赵洪伦;田丹;;多工况下地铁车辆齿轮箱吊座拓扑优化设计[J];机电产品开发与创新;2011年04期
4 张喜清;项昌乐;刘辉;;多工况下变速箱箱体结构的拓扑优化设计[J];中国机械工程;2011年15期
5 马天亮;李军营;王福山;杨忠杰;;基于ANSYS的绞车滚筒结构强度分析及优化设计[J];石油机械;2011年07期
6 李景奎;张义民;;正态分布连续体结构可靠性拓扑优化设计[J];东北大学学报(自然科学版);2011年09期
7 杨立浩;王佑君;王胜军;许竞克;;装载机可更换三角形履带轮基架的拓扑优化设计[J];工程机械;2011年06期
8 李冬梅;张宪民;王念峰;管贻生;;基于可靠性约束的热固耦合结构拓扑优化[J];华南理工大学学报(自然科学版);2011年06期
9 王哲;曲令晋;;基于HyperWorks的卡车车身结构拓扑优化设计[J];新技术新工艺;2011年07期
10 王超逸;封建湖;;拓扑优化中水平集方法的局限性及改进方法[J];建筑科学与工程学报;2011年02期
11 刘舜尧;李进;贺浩;;基于渐进结构优化的取料梁腹板拓扑优化[J];工程设计学报;2011年03期
12 郭维清;张文攀;肖宁;;基于应变能约束的梁截面拓扑优化[J];机械;2011年06期
13 张连杰;刘善增;朱真才;;柔顺机构的研究进展[J];组合机床与自动化加工技术;2011年07期
14 占金青;张宪民;;基于基础结构法的柔顺机构动力学拓扑优化[J];机械强度;2011年03期
15 刘树春;张敬佩;李初晔;;机械产品设计的结构优化技术应用[J];机械设计与制造;2011年08期
16 何大志;王玉;潘毓学;穆雁南;;DSP210J膜片弹簧的优化设计[J];长春理工大学学报(自然科学版);2011年02期
17 冯伟雄;;对建筑工程质量优化设计的探讨[J];现代装饰(理论);2011年06期
18 束炜;黄乐平;陈勇敢;;基于ANSYS的OOP技术进行多层钢结构优化设计[J];建筑结构;2006年S1期
19 陈海霞;刘霞;;虚拟样机技术在数控机床设计中的应用[J];机械制造与自动化;2011年03期
20 李鹏;;优化设计对建筑节能的影响分析[J];价值工程;2011年23期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杜江华;陈昌亚;顾亦磊;;拓扑优化方法在某卫星下舱隔板结构设计中的应用[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
2 曾金玲;;发动机排气制动阀支架的频率优化设计[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
3 李海峰;赵晓平;何铁宁;;优化技术在CAE中的应用研究[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
4 郭能;周友国;雷刚;王伦;;重型汽车变速箱箱体拓扑优化[A];2010重庆汽车工程学会年会论文专辑[C];2010年
5 郑玉磊;张明旭;袁胜万;郭俊康;;高速机床立柱有限元分析及优化设计[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
6 赵志敏;刘书田;;考虑刚度性能要求的梁截面拓扑优化设计[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
7 牛东振;赵雅欣;晏明生;朱胜利;;飞机地板支持结构优化设计研究[A];探索 创新 交流(第4集)——第四届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2010年
8 冷国俊;;大型反射面天线机电场耦合模型及其在65m口径天线设计中的应用[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
9 罗超;王琮;任翠青;秦立成;;大型起重船臂架结构拓扑优化设计研究[A];2009年度海洋工程学术会议论文集(下册)[C];2009年
10 李杰;刘威;卫书麟;;生命线工程网络抗震拓扑优化研究[A];第三届全国城市与工程安全减灾学术研讨会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王晓明;特定功能结构的拓扑优化[D];大连理工大学;2010年
2 李顺利;无网格自然邻接点Petrov-Galerkin法及其在结构分析和拓扑优化中的应用[D];湖南大学;2011年
3 徐胜利;基于拓扑优化的结构刚度和渗流多功能材料设计[D];大连理工大学;2010年
4 滕海文;基于最大熵的结构两相优化设计[D];北京工业大学;2002年
5 郭祖华;并联数控刀具磨床的动力学优化设计[D];北京航空航天大学;2002年
6 栾振辉;平衡式复合齿轮泵的理论与试验研究[D];中国矿业大学(北京);2000年
7 刘桦;风电机组系统动力学模型及关键零部件优化研究[D];重庆大学;2009年
8 王俭;高垂直段风冷封闭母线三维场仿真分析及结构优化设计[D];沈阳工业大学;2009年
9 王新坤;微灌管网水力解析及优化设计研究[D];西北农林科技大学;2004年
10 郑银环;汽车钢板弹簧计算模型研究[D];武汉理工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王明明;铝合金汽车轮毂结构设计及优化[D];吉林大学;2011年
2 刘伟;空间桁架屈曲约束下的拓扑优化设计[D];大连理工大学;2002年
3 卞钢;船体结构强度有限元分析与优化[D];大连理工大学;2005年
4 伊召锋;精密机床和高速铁路列车车体结构的数值仿真及优化设计[D];大连理工大学;2011年
5 杜雷;基于概率的连续体结构拓扑优化设计[D];西安电子科技大学;2004年
6 朱润;静力载荷下板壳结构的拓扑优化[D];北京工业大学;2011年
7 兰倩;厚筏与地基非线性相互作用数值分析及拓扑优化[D];兰州理工大学;2004年
8 姜震东;汽车外观评价模型骨架拓扑优化设计技术研究[D];湖南大学;2009年
9 桑韧;平面连续结构拓扑优化的GA-FE方法研究[D];南京航空航天大学;2003年
10 陈淑玉;连续体拓扑优化设计[D];山东大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 董旭霞 通讯员 张晓艳 施兆国;长城钻探优化设计精准化管理[N];中国石油报;2011年
2 记者 王瑶 张世敬;立足实际 优化设计 保护生态[N];大同日报;2010年
3 本刊记者 王太洪;二次优化设计创造二次财富[N];中国建设报;2004年
4 李俐娥 杨关;武仪公司通过优化设计丰富产品内涵[N];中国航空报;2007年
5 鲁晨 昊坤 宇闪;徜徉在真情铺就的回家路上[N];中国教育报;2007年
6 本报记者 李佳;把可持续发展落实到优化设计上[N];中华建筑报;2006年
7 张明通讯员 谢仕鸿;铁道部召开渝利铁路初设审查会[N];恩施日报;2008年
8 熊运福 邓国辉 龚理;通平高速公路优化设计节约林地[N];中国交通报;2010年
9 本报记者 吴林;“中国之家”技术特色[N];中国房地产报;2009年
10 姜华;国外住宅的优化设计细节[N];中国建设报;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978