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第51卷，第1期工程塑料应用Vol.51，No.1
52
2023年1月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONJan.2023
doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2023.01.010
洗衣机波轮有限元分析及拓扑优化设计
贺雪梅，李一帆，杨昕雨
(陕西科技大学设计与艺术学院，西安710021)
摘要：为提高波轮结构设计与开发效率，提升波轮洗涤质量，降低波轮材料损耗，针对波轮结构的优化设计，运用
有限元分析和拓扑优化的方法，并以某迷你洗衣机波轮为例进行实例验证。首先，对波轮结构进行优化设计，并以此
为基础进行后续分析与优化；其次，用SolidWorks软件建立波轮三维模型并导入AnsysWorkbench软件，进行静力学
分析和模态分析，得到典型工况下的变形、应力和固有频率情况，由此确定其结构优化设计的方向；最后，在保证波轮
强度和刚度的情况下，以优化波轮质量为目标，通过拓扑优化方法对波轮进行结构分析与改进，并进行对比验证。对
比结果表明，优化后的波轮结构在提高强度和刚度的同时，波轮整体质量减轻了18%，优化设计效果明显。本研究为
实际产品的结构优化设计提供了方法和依据。
关键词：洗衣机波轮；有限元分析；拓扑优化；模态分析；轻量化设计
中图分类号：TH122，TB126文献标识码：A文章编号：1001-3539（2023）01-0052-07
FiniteElementAnalysisandTopologyOptimizationDesignofWashingMachineWaveWheel
HeXuemei，LiYifan，YangXinyu
(SchoolofDesignandArt，ShaanxiUniversityofScienceTechnology，Xian710021，China)
Abstract：Inordertoimprovetheefficiencyofthedesignanddevelopmentofthewavewheelstructure，improvethewashing
qualityofthewavewheelandreducethemateriallossofthewavewheel，thefiniteelementanalysisandtopologyoptimization
methodswereusedtooptimizethedesignofthewavewheelstructure，andthewavewheelofaminiwashingmachinewastakenas
anexampletoprove.Firstly，theoptimizationdesignofthewavewheelstructurewascarriedout，andthesubsequentanalysisand
optimizationwerecarriedoutbasedonthis.Secondly，thethree-dimensionalmodelofthewavewheelwasestablishedwithSolid‐
WorkssoftwareandimportedintotheAnsysWorkbenchsoftwareforstaticsanalysisandmodalanalysis
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