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1、OptiStruct拓扑优化技术在发动机 零部件设计中的应用,作者：曾金玲 博士 单位：一汽技术中心 职务：结构分析师,一、OptiStruct拓扑优化功能简介,拓扑优化,形貌优化,形状优化,尺寸优化,二、某发动机排气制动阀支架拓扑优化设计（案例1频率作约束）,设计人员根据设计经验改进,某发动机排气制动阀原有支架,断裂处,某发动机排气制动阀支架安装形态,发动机常用转速范围：18002100 rad/min,二、某发动机排气制动阀支架拓扑优化设计（案例1频率作约束）,利用拓扑优化进行设计改进,某发动机排气制动阀支架的优化设计方案,基于综合知识优化设计改进,二、某发动机排气制动阀支架拓扑优化设计（

2、案例1频率作约束）,结果分析对比,二、某发动机排气制动阀支架拓扑优化设计（案例1频率作约束）,339MPa,185MPa,原支架在第一工况下的应力云图,优化支架在第一工况下的应力云图,强度分析对比,二、某发动机排气制动阀支架拓扑优化设计（案例1频率作约束）,原支架沿发动机横向1阶振型（105.6Hz),优化支架沿发动机横向1阶振型(111.5Hz),模态分析对比,三、某发动机主轴承座拓扑优化设计（案例2位移作约束）,某发动机主轴承座安装形态,主轴承座轴瓦径向变形量分析,主轴承座轴瓦径向变形量范围：-0.079mm 0.147mm,三、某发动机主轴承座拓扑优化设计（案例2位移作约束）,某发动机主

3、轴承座的优化设计方案,利用拓扑优化进行设计改进,原模型与优化模型对比,原模型,优化模型,三、某发动机主轴承座拓扑优化设计（案例2位移作约束）,结果分析对比,四、某发动机后悬置支架拓扑优化设计（案例3应力作约束）,0.87,0.95,原后悬置支架方案,发动机原有后悬置支架疲劳安全系数云图,四、某发动机后悬置支架拓扑优化设计（案例3应力作约束）,1.30,1.03,某发动机后悬置的优化设计方案,发动机优化后悬置支架疲劳安全系数云图,五、总结（OptiStruct在一汽产品设计中的重要意义）,目前，Altair公司的优化软件（OptiStruct，HyperStudy)已经广泛应用于一汽产品开发、改进项目中，除已经阐述的支架类结构外，还有桥、变速箱、平衡大支架等大型复杂结构，我公司也进行了拓扑优化设计，并取得较好的效果。 2. 通过拓扑优化设计，解决了产品低成本、高性能、质量轻的矛盾要求，完美的实现了产品与艺术相结合。 3. 最为重要的是，拓扑优化可以提高一汽产品的自主创新设计能力。而一汽作为民族汽车工业的航母和长子，我们会更加坚定地在自主创新的潮流中急流勇进。同时感谢Altair公司，因为有了这个优化工具和手段，就如勇士手中多了一把可以开山劈石的利剑，可以帮助我们早日实现汽车工业的腾飞。,六、我们的期待,OptiStru

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