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- 苏丽杰张伟王显鹏
- 一种基于变密度法理论的连续体结构拓扑优化方法和系统
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- 王天波罗肇艺薛文帅吴江魏民祥
- 农用无人机结构拓扑优化与增材制造研究
- 2025年
- 为了提高无人机载重、减少整体质量、实现机身轻量化设计,以农用无人机机翼为研究对象,基于围绕增材制造的核心拓扑结构折叠固化的薄复合材料壳,采用类似桁架的内部结构和折叠的薄复合材料壳进行制造,实现高度复杂且无需模具的无人机结构。通过优化设计和增材制造的结合,成功提高了农用无人机的载重能力和续航能力。机翼试验验证结果表明:优化设计和模拟结果的吻合度较高,验证了该方法的可靠性和有效性。研究可为农用无人机结构的拓扑优化和增材制造提供重要的参考和指导。
- 卞青青
- 关键词：结构拓扑优化增材制造载重
- 工业机器人机械臂结构拓扑优化设计研究
- 2025年
- 本文研究工业机器人机械臂的结构优化设计,采用拓扑优化方法提升其力学性能、质量和效率。本文建立机械臂结构的数学模型,定义设计参数与约束条件,采用先进优化算法进行计算。结果表明,经过拓扑优化设计的机械臂在刚度、强度和质量等方面均达到了预期性能指标,结构质量降低了15%,刚度提高了20%。本文创新性地将拓扑优化方法应用于工业机器人机械臂结构设计中,不仅提升了机械臂的整体性能,而且为工业机器人结构设计提供了新方法,提高了工业机器人的工作效率和可靠性。
- 徐洋洋李世豪
- 关键词：拓扑优化机械臂结构优化工业机器人
- 基于五杆机构部分解耦的SCARA机器人结构拓扑优化
- 2025年
- 在考虑机器人手臂质量对机器人性能影响的前提下,提出了一种基于拓扑分析的机器人手臂结构优化方法。在动态工况下,以最小应变能为优化目标,对手臂结构进行拓扑优化。根据拓扑结果,保留传力路径上的材料,重构手臂形状,分析新旧结构性能。结果表明:优化后手臂质量由15.36 kg减至10.13 kg,降低34.05%。在手臂质量显著减轻的同时,手臂区域最大等效应力由13.70 MPa降至7.64 MPa,优化前后手臂弹性变形引起的末端执行器轨迹与理想轨迹的偏差基本一致。
- 张晋吴广磊
- 关键词：SCARA机器人轻量化设计拓扑优化动载荷
- 基于变密度法的Pin-Fin结构拓扑优化设计方法
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- 焦艳梅赵润辰纪冬旭周剑锋赵存陆戴昊恬杨涛蒋逸群
- 用于先进建造的Voronoi多孔结构拓扑优化方法
- 本发明为用于先进建造的Voronoi多孔结构拓扑优化方法，所述方法包括以下步骤：给定初始结构设计空间R和结构受力条件，用户指定Voronoi多孔结构的建造参数：包括预设的体积分数f，以及结合制造工艺设定多孔单元薄壁宽度t...
- 夏令伟周一一才琪
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- 任毅如孟子皓金其多邓亚斌黎理知杨宏源
- 基于变密度法的SLM增材制造无人机承载接头结构拓扑优化设计
- 2025年
- 针对某大型无人机机身轻量化需求,以选区激光熔化(Selective laser melting, SLM)制造的承载接头结构为研究对象建立有限元模型,基于ANSYS Workbench计算接头结构在不同极限工况下的强度、刚度性能,并根据材料最大许用应力准则进行校核.采用拓扑优化变密度法,以应力最小化为目标、保留质量40%为响应约束,对接头结构进行拓扑优化,根据优化结果设计两种重构方案并进行静力学验证.结果表明,两种模型重构方案分别减重了13.8%和13.3%,在轻量化程度相近的情况下,方案Ⅱ明显具有更小的应力分布以及变形程度,即最优重构方案成功实现轻量化设计,与原结构件相比质量减轻13.3%,且相较于其他方案承载能力最强,满足静态结构设计要求.为大型无人机承载接头结构实现低成本、轻量化的结构设计探索了新的途径.
- 原帅超王建峰段宇航郝璐静占小红
- 关键词：拓扑优化静力学分析增材制造轻量化设计
- 一种基于几何骨架的梁式结构拓扑优化尺寸调控方法
- 一种基于几何骨架的梁式结构拓扑优化尺寸调控方法，它属于梁式结构拓扑优化技术领域。本发明解决了现有基于几何骨架的梁式结构尺寸调控方法的尺寸调控结果无法达到最优的问题。本发明首先通过偏微分方程模拟热传导行为，进而求解温度分布...
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