基于SIMP材料插值模型的某航炮弹箱传动齿轮轻量化设计
黄观明
刘明敏
杨宏亮
张海洋
樊永锋
谢锋
葛胜利
1.郑州机电工程研究所,河南郑州,4500152.郑州机电工程研究所,河南郑州,4500153.郑州机电工程研究所,河南郑州,4500154.郑州机电工程研究所,河南郑州,4500155.郑州机电工程研究所,河南郑州,4500156.郑州机电工程研究所,河南郑州,4500157.郑州机电工程研究所,河南郑州,450015
摘要：为了提高战机的性能,实现航炮轻量化设计的目的,以某航炮弹箱传动齿轮为研究对象,通过基于SIMP(Solid Isotropic Material With Penalization)材料插值模型的拓扑优化方法,建立了以齿轮结构单元密度为设计变量,柔度最小为目标函数,优化前后体积分数百分比和结构平衡方程为约束函数的拓扑优化数学模型,对弹箱传动齿轮进行了拓扑优化研究.根据拓扑优化结果对齿轮进行了结构改进和静力学分析,分析结果表明,在满足结构刚强度以及保持供弹原理不变的前提下,优化后的齿轮结构比初始结构质量减少了15.4％,最大变形减少了14.2％,最大应力增加了20.8％,实现了齿轮结构的轻量化设计.这对于齿轮结构减重具有工程应用价值,并为其他零部件轻量化设计提供了参考.
关键词：传动齿轮SIMP材料插值模型拓扑优化棋盘格轻量化
资助基金：“十三五”海军预研课题(3020801030202)
论文发表日期：2019-01-01
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：4( 55-58 )
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