基于APDL轮式装载机动臂拓扑优化设计

摘要

针对轮式装载机动臂设计过程中轻量化的问题,在分析装载机的水平插入和垂直掘起受力工况的基础上,建立以体积为设计变量优化模型。基于ANSYS软件中的参数化设计语言APDL,应用ANSYS软件中拓扑优化模块对动臂进行结构拓扑优化设计,得出不同体积设计变量下的优化结果。对优化后的结果进行强度分析,在垂直掘起受力工况下,通过粘贴应变花试验验证,优化前、后的应力云图和位移变形图与试验结果相吻合。结果表明:优化后的动臂各项性能均满足工程设计要求,从而得出在该优化模型的基础上来确定主要设计参数,从而减轻传统的动臂设计质量,达到了节能目的。