基于拓扑优化的大吨位装载机动臂多工况轻量化设计

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为实现大吨位装载机工作装置的轻量化设计,以某大吨位轮式装载机工作装置为例,提出一种大吨位装载机动臂多工况轻量化设计流程,其具体流程为:基于对不同工况风险的评估,采用层次分析法确定装载机拓扑优化过程中各个工况的权重系数;利用折衷规划法,以动臂在多工况下的加权柔度最小为目标函数,对动臂进行拓扑优化;在优化结果的基础上,综合考虑实际生产工艺,对动臂结构进行改进设计.对改进后的结构进行有限元分析,并将改进前后的结果进行比较.对比结果表明,优化后的动臂质量减轻了10%,应力应变只有较小程度的增加,实现了工作装置轻量化的目标.
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