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基于TOSCA 的油底壳振动性能条纹优化 1 2 方立桥 ，赖宇阳 （1.北京交通大学，北京市，100044；2. 北京树优信息技术有限公司 ，北京市，100062） 摘要：发动机油底壳的振动噪声是发动机辐射噪声的主要来源，对其进行振动性能的优 化具有积极意义。在传统的拓补优化、形状优化设计中缺乏对油底壳振动响应特性的研究。 本文基于TOSCA 软件中的条纹优化技术，考虑表面振动速度响应对油底壳进行优化，结果表 明优化后的设计方案的振动性能得到极大的改善，通过条纹优化技术可以充分挖掘结构的设 计潜力，是一种非常有效的优化方法。 关键词：油底壳；条纹优化；振动性能 The bead optimization of vibration performance for oil pan by TOSCA 1 2 Fang Liqiao , Lai Yuyang (1.Beijing Jiaotong University, 100044; 2. SOYOTEC LIMITED, 100062) Abstract: The vibration of the oil pan is the main source of the engine’s noise, it is very useful to take an optimization for the oil pan. There are not studies for the vibration performance on topology and shape optimization. Taking the bead optimization for the oil pan and considering the vibration velocity of the oil pan surface in this paper. The result shows that the performance of optimization design improved much, and the bead optimization technology can fully develop the structure potential. Key words: oil pan; bead optimization; vibration performance 1 引言 油底壳是薄壁类零件，工作过程中在整 （IPEK ）对金属板壳结构开发），通过布置 机影响下会产生复杂的振动，其辐射噪声有 条纹的凸起形式以提高其刚度和固有频率 时可占发动机总噪声的 15%~22%。从现在 或者降低噪音和振动。在研究中考虑油底壳 的研究状况来看，主要针对油底壳的动力学 的振动响应特性，通过在油底壳底面上布置 特性进行研究，通过改善结构的动刚度或增 条纹的凸起形式来改善其动力学特性，并且 加阻尼等措施来抑制振动。因此通过提高油 验证了条纹优化技术对油底壳性能的提高 底壳结构的刚度和调整结构固有频率等措 有积极的意义。 施改善结构振动性能对减振降噪有重要意 2 油底壳初始设计方案 义。 结构优化设计在油底壳的设计过程中 根据油底壳的结构特点，选择三角形和 已有广泛的应用，如拓补优化、形状优化和 四边形的壳单元来模拟，在与机体相连的螺 结构参数化优化等。但是通常在优化过程中 栓孔位置施加垂向的单位激励，如错误!未 仅考虑刚度和固有频率的性能，尤其是拓补 找到引用源。所示。由于 1 阶模态频率为 优化和形状优化还很少有对振动特性的研 1420.