载人离心机转臂拓扑优化设计

转臂是载人离心机的承载、传力及传递扭矩的关键部件,关乎载人离心机系统的性能及能耗。通过分析转臂结构及载荷特点,在Hyperworks里建立转臂有限元模型,运用变密度法对转臂进行拓扑优化,根据优化结果对转臂进行二次设计,二次设计的转臂重23.13 t,是优化前重量的8.6%,重量明显减轻;然后对二次设计的转臂进行静力和模态分析得到转臂最大位移为4.12 mm,最大应力为176 MPa,一阶固有频率为10.62Hz,其强度和刚度均达到预期目标。