机械设计与研究

机械设计与研究 ›› 2019, Vol. 35 ›› Issue (01): 189-191+195.doi: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4831

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基于ANSYS Workbench的顶驱提环侧连接板的拓扑优化设计

楚飞;雷宇;高瀚;程腾飞;王洋绅;赵春晖;于川;   

  1. 北京石油机械有限公司;
  • 出版日期:2019-02-20 发布日期:2019-02-20

  • Online:2019-02-20 Published:2019-02-20

摘要： 针对经验设计方法中顶驱提环侧连接板存在质量偏重、外型不尽合理的问题,将连续体拓扑优化理论引入顶驱提环侧连接板的设计中,在设计空间内建立了最大范围设计模型,应用ANSYS Workbench进行了求解,通过两次拓扑优化将质量在最大设计空间内进行了最为合理的分布,摆脱了传统优化设计在原设计基础上优化的思路,克服了传统优化在优化初始排除最佳方案的可能性。根据拓扑优化结果并综合考虑了装配条件、加工制造费用等因素建立了侧连接板模型,分析了优化后侧连接板形变和应力的分布情况。结果表明该方法设计出的侧连接板完全满足实际需求,证明了该方法的可行性和合理性,为顶驱侧连接板的设计提供了新的思路和参考,为降低顶驱生产成本和整机重量,提高顶驱市场竞争力提供了可能,具有重要的实际经济意义。

关键词: 拓扑, 优化, 顶驱, 侧连接板, 减重

Key words: topology, optimization, top drive, side connecting plate, weight reduction