【摘 要】
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承载结构的高刚度、高强度和低质量设计是结构工程师长期追求的目标,现有结构优化设计方法通常是基于黑箱模型迭代搜索得到优化结果,无法为其提供合理的力学解释。基于相对刚度理论,给出了传力路径可视化计算思路;在此基础上建立了结构承载性能的评价方法,可为结构局部区域的承载性能评估及优化提供理论指导;进一步提出将材料沿传力路径布置的设计思路,实现承载结构的高刚度设计。将该方法应用在控制臂的承载性能评价和优化中,结果表明:优化后控制臂的承载性能得到改善,刚度、强度分别提高了75.41%、8.61%,质量减轻了8.91%
【机 构】
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燕山大学,河北省重型智能制造装备工程技术研究中心
【基金项目】
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国家重点研发计划项目(2016YFC0802900),河北省高等学校科学技术研究重点项目(ZD2020156)。
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承载结构的高刚度、高强度和低质量设计是结构工程师长期追求的目标,现有结构优化设计方法通常是基于黑箱模型迭代搜索得到优化结果,无法为其提供合理的力学解释。基于相对刚度理论,给出了传力路径可视化计算思路;在此基础上建立了结构承载性能的评价方法,可为结构局部区域的承载性能评估及优化提供理论指导;进一步提出将材料沿传力路径布置的设计思路,实现承载结构的高刚度设计。将该方法应用在控制臂的承载性能评价和优化中,结果表明:优化后控制臂的承载性能得到改善,刚度、强度分别提高了75.41%、8.61%,质量减轻了8.91%
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