| 基于变密度法的大型天线系统支撑结构优化设计 |
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| 引用本文： | 袁镭,余海东,赵勇,王皓.基于变密度法的大型天线系统支撑结构优化设计[J].机械设计与研究,2013,29(1):118-122. |
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| 作者姓名： | 袁镭 余海东 赵勇 王皓 |
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| 作者单位： | 上海交通大学上海市数字化汽车车身工程重点实验室,上海,200240 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(50905108,51275292) |
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| 摘 要： | 大型天线支撑结构的合理设计对满足系统刚强度、轴系精度具有十分重要的意义.基于变密度法的拓扑优化方法根据约束条件和目标函数确定结构内材料最优分布,是合理进行支撑结构内部加强筋设计的一种行之有效方法.推导了以位移为约束,结构质量为优化目标变密度拓扑优化模型；针对某大型天线系统的支撑结构原设计方案中质量较大、结构内加强筋设计不合理出现局部应力集中等问题,设计该结构的三维拓扑优化域,运用该模型以天线系统允许的最小变形为约束条件,以质量最轻为目标进行三维支撑结构的拓扑优化设计,结合载荷传递路径,提出大型天线系统支撑结构内部加强筋设计方案,并采用尺寸优化方法对支撑结构外表面的上支架、底座等位置的板筋厚度进行优化,确定了支撑结构的最终优化方案.经验证,该结构在原方案的基础上减重12.5％,且有效地改善了力传递特性,消除了应力集中现象.
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| 关 键 词： | 大型支撑结构 变密度法 拓扑优化 尺寸优化 力传递路径 |
Optimal Design of Supporting Structure in Large Antenna System Based on SIMP Method |
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| Yuan Lei
,
Yu Haidong
,
Zhao Yong
,
Wang Hao.Optimal Design of Supporting Structure in Large Antenna System Based on SIMP Method[J].Machine Design and Research,2013,29(1):118-122. |
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| Authors: | Yuan Lei Yu Haidong Zhao Yong Wang Hao |
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| Affiliation: | (Shanghai Key Laboratory of digital Autobody Engineering,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China) |
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