基于ANSYS的液压机悬挂夹紧装置结构优化

采取结构拓扑优化与响应面法相结合的方法,对液压机悬挂夹紧装置存在的设计冗余问题进行结构尺寸优化。首先,在ANSYS软件中分析网格划分方式,得出同时满足计算精度和收敛速度的网格划分方式,并基于该网格划分方式对悬挂夹紧装置进行静力学分析及拓扑优化,得到了新的结构形式;然后,根据此结构形式设置了4个尺寸变量;最后,以悬挂夹紧装置最大等效应力最小为优化目标,通过响应面法建立了最大等效应力与各尺寸变量间的二次多项式回归方程,得到了最大等效应力最小时各尺寸变量的值,并通过ANSYS仿真对结果进行验证。结果显示,优化后悬挂夹紧装置质量减轻16.8%,最大等效应力减少21.9%,既保证了足够的强度,也完成了轻量化设计,为工程实践设计提供了参考。