基于变密度法的SLM增材制造无人机承载接头结构拓扑优化设计.pdfVIP

基于变密度法的SLM增材制造无人机承载接头结构拓扑优化设计.pdf

  1. 1、本文档共10页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  5. 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  6. 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  7. 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  8. 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多

基于变密度法的SLM增材制造无人机承载接头结构拓

扑优化设计

针对某大型无人机机身轻量化需求,以选区激光熔化(Selective

laser

melting,

SLM)制造的承载接头结构为研究对象

建立有限元模型,基于ANSYS

Workbench计算接头结构在不同极限工况下的强度、刚度性能,并根据材料最大许用应力准则

进行校核.

采用拓扑优化变密度法,以应力最小化为目标、保留质量40%为响应约束,对接头结构进行拓扑优化,根据优化结

果设计两种重构方案并进行静力学验证.

结果表明,两种模型重构方案分别减重了13.8%和13.3%,在轻量化程度相近的情况

下,方案II明显具有更小的应力分布以及变形程度,即最优重构方案成功实现轻量化设计,与原结构件相比质量减轻13.3%,

且相较于其他方案承载能力最强,满足静态结构设计要求.

为大型无人机承载接头结构实现低成本、轻量化的结构设计探索

了新的途径.

关键词

拓扑优化;静力学分析;增材制造;轻量化设计;结构设计

Topological

optimization

design

of

SLM

additive

manufactured

unmanned

aerial

vehicle

bearing

joint

structure

based

on

variable

density

method

ABSTRACT

To

address

the

need

for

weight

reduction

in

a

large

unmanned

aerial

vehicle

(UAV)

fuselage,

this

study

focused

on

the

load-bearing

joint

structure

manufactured

through

selective

laser

melting

(SLM).

A

finite

element

model

of

this

structure

was

created

and

analyzed

using

ANSYS

Workbench

to

evaluate

its

strength

and

stiffness

under

various

extreme

conditions.

The

design

was

verified

against

the

material’s

maximum

permissible

stress

criterion.

The

study

then

employed

topology

optimization,

using

the

variable

density

method

aimed

at

minimizing

stress,

to

optimize

the

joint

structure

while

retaining

40%

of

its

original

mass.

Based

on

the

optimization

results,

two

redesign

schemes

were

developed

and

validated

through

static

analysis.

In

the

optimized

models,

significant

material

removal

was

observed

in

the

middle

part

of

the

thin

plate

connected

by

the

covers

of

Scheme

I

and

Scheme

II.

The

latter,

in

particular,

demonstrated

the

largest

side

length

of

material

removal

at

56

mm.

The

weights

of

Scheme

I

and

Scheme

II

were

reduced

to

0.325

kg

and

0.327

kg,

respectively,

down

from

the

initial

mass

of

0.377

kg,

translating

to

weight

reductions

of

13.8%

and

13.3%,

respectively.

The

results

indicated

that

Scheme

II

achieved

a

notable

13.3%

weight

reduction

while

maintaining

the

strongest

load-bearing

capacity

among

the

alternatives.

Under

similar

loading

condition

文档评论(0)

论文顾问 + 关注
实名认证
服务提供商

从事办公室文字工作,提供论文格式排版 、专业学术论文参考资料、文章写作、论文答辩PPT模板、会议筹备指导等服务,经验丰富,已从事七年。互相信任,保证质量,全程包修改,负责到通过。 微X号:lhg511823

1亿VIP精品文档

相关文档