一种基于SIMP变密度法的齿轮泵壳体拓扑优化方法及装置
申请号:CN202511238037
申请日期:2025-09-01
公开号:CN120995788A
公开日期:2025-11-21
类型:发明专利
摘要
本申请实施例公开了一种基于SIMP变密度法的齿轮泵壳体拓扑优化方法、装置及齿轮泵壳体,方法包括:建立齿轮泵壳体的三维模型;对三维模型进行静力学分析,获取不同工况下的应力及变形分布;以壳体的质量最小化为目标函数、以应力及变形分布为约束条件、以材料分布为设计变量,采用SIMP变密度法构建拓扑优化模型;求解拓扑优化模型,得到优化后的材料分布;基于材料分布对三维模型进行几何重构,获取重构后的三维模型。本申请方案通过SIMP变密度法对材料分布进行优化,在保证结构强度的前提下,实现了齿轮泵壳体质量的大幅降低,且优化后的壳体应力分布更加均匀,显著提升了壳体在高压工况下的结构稳定性和抗变形能力。
技术关键词
齿轮泵壳体
拓扑优化方法
三维模型
密度
迭代优化算法
重构
工况
初始弹性模量
插值模型
网格
变量
优化装置
载荷
应力场
分析模块
棋盘
压力