楔环连接结构两种有限元优化设计方案研究

作     者：黄鹏 尹益辉 莫军 HUANG Peng;YIN Yihui;MO Jun

作者机构：中国工程物理研究院总体工程研究所绵阳621900 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2006年第42卷第8期

页      面：205-209页

核心收录：

学科分类：07[理学] 08[工学] 070104[理学-应用数学] 0701[理学-数学] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：中国工程物理研究院预研基金资助项目(2005-421010304) 

主　　题：楔环连接结构 有限元模型 优化设计 共轭梯度法 

摘      要：利用APDL语言对ANSYS软件进行二次开发,建立楔环连接结构的参数化有限元模型。为了对该结构进行优化设计,以楔环径向和轴向尺寸为设计变量,以结构最大应力比为目标函数设计结构的增强优化方案,以结构的各件应力比差的平方和为目标函数设计结构的等强设计方案。采用基于共轭梯度法的一阶优化方法求解,增强优化的结果表明,拉伸载荷下结构的最大等效应力降低21.1％,安全系数由1.08提高到1.37,可达到增强设计目的；等强优化的结果表明,优化后结构各件应力比接近,应力比差的平方和从0.600降为0.067,可以达到等强设计目的。实践说明采用非线性有限元法和一阶优化法对连接结构进行优化能够取得预想的效果。