果汁螺旋压榨机拓扑优化设计研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 1 绪论 | 第8-12页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第8页 |
| 1.2 果汁螺旋压榨机介绍 | 第8页 |
| 1.3 拓扑优化研究现状 | 第8-9页 |
| 1.4 变密度拓扑优化方法研究现状 | 第9-10页 |
| 1.5 论文主要研究内容 | 第10页 |
| 1.6 技术路线 | 第10-12页 |
| 2 螺旋轴设计与分析 | 第12-25页 |
| 2.1 果汁螺旋压榨机工作原理 | 第12-13页 |
| 2.2 螺旋轴初始设计 | 第13-15页 |
| 2.2.1 确定螺旋轴几何尺寸 | 第13-15页 |
| 2.2.2 螺旋轴尺寸图 | 第15页 |
| 2.3 螺旋轴载荷计算 | 第15-18页 |
| 2.3.1 载荷计算 | 第15-17页 |
| 2.3.2 螺旋载荷计算结果 | 第17-18页 |
| 2.4 螺旋轴静力学分析 | 第18-21页 |
| 2.4.1 建立有限元模型 | 第18-19页 |
| 2.4.2 求解并分析 | 第19-21页 |
| 2.5 螺旋轴模态分析 | 第21-23页 |
| 2.5.1 建立有限元模型 | 第21-22页 |
| 2.5.2 模态分析 | 第22-23页 |
| 2.6 螺旋轴结构改进 | 第23页 |
| 2.7 本章小结 | 第23-25页 |
| 3 静刚度拓扑优化及程序实现 | 第25-36页 |
| 3.1 静刚度拓扑优化方法 | 第25-26页 |
| 3.2 单元刚度矩阵及应变能的推导 | 第26页 |
| 3.3 拓扑优化数学模型 | 第26-27页 |
| 3.4 静刚度拓扑优化求解方法 | 第27-28页 |
| 3.5 拓扑优化算法 | 第28-29页 |
| 3.6 程序实现的关键问题 | 第29-31页 |
| 3.6.1 节点位移的求解 | 第29页 |
| 3.6.2 灵敏度过滤 | 第29-30页 |
| 3.6.3 设计变量的更新 | 第30页 |
| 3.6.4 收敛条件 | 第30-31页 |
| 3.7 程序开发思路及实现流程 | 第31-32页 |
| 3.8 程序验证 | 第32-35页 |
| 3.9 本章小结 | 第35-36页 |
| 4 固有频率拓扑优化及程序实现 | 第36-47页 |
| 4.1 有限元法求解固有频率 | 第36页 |
| 4.2 基于SIMP的刚度矩阵和质量矩阵 | 第36-38页 |
| 4.3 固有频率拓扑优化数学模型 | 第38页 |
| 4.4 固有频率拓扑优化灵敏度推导 | 第38-40页 |
| 4.5 局部模态的处理 | 第40-42页 |
| 4.6 程序开发思路及实现流程 | 第42-44页 |
| 4.7 程序验证 | 第44-46页 |
| 4.8 本章小结 | 第46-47页 |
| 5 拓扑优化方法在果汁螺旋压榨机中的应用 | 第47-92页 |
| 5.1 皮带轮静刚度拓扑优化设计 | 第47-69页 |
| 5.1.1 建立有限元模型 | 第47-50页 |
| 5.1.2 建立拓扑优化模型 | 第50-51页 |
| 5.1.3 拓扑优化结果分析 | 第51-65页 |
| 5.1.4 皮带轮重构与分析 | 第65-69页 |
| 5.2 联轴器静刚度拓扑优化设计 | 第69-75页 |
| 5.2.1 建立有限元模型 | 第69-71页 |
| 5.2.2 建立拓扑优化模型 | 第71页 |
| 5.2.3 拓扑优化结果分析 | 第71-73页 |
| 5.2.4 联轴器重构与分析 | 第73-75页 |
| 5.3 机架结构拓扑优化设计 | 第75-90页 |
| 5.3.1 建立拓扑优化初始几何模型 | 第75-76页 |
| 5.3.2 静刚度拓扑优化设计 | 第76-83页 |
| 5.3.3 频率拓扑优化设计 | 第83-90页 |
| 5.4 本章小结 | 第90-92页 |
| 6 结论与展望 | 第92-94页 |
| 6.1 全文总结 | 第92页 |
| 6.2 论文的创新点 | 第92-93页 |
| 6.3 论文的不足之处 | 第93-94页 |
| 7 参考文献 | 第94-99页 |
| 8 攻读硕士学位期间发表论文情况 | 第99-100页 |
| 9 致谢 | 第100页 |
