基于Altair Inspire软件的内燃机活塞结构优化研究

在保证发动机经济性、舒适性、可靠性的前提下,制造活塞时如何减少材料的投入进行轻量化设计,为此优化设计尤为重要。基于铝硅合金材质的活塞,利用Pro/E软件进行三维建模。确定优化设计方案,在合理的范围内减小尺寸,降低质量。使用Altair Inspire软件,确定建立模型的材料之后建立活塞头部优化设计模型,对自动几何重构得出的模型进行有限元分析。发现不能满足要求,为此根据约束条件和负载情况,基于拓扑优化原理,采用手动几何重构的方法,对活塞设计空间部分进行X型优化设计,同时基于仿生设计学进行拱型优化设计。经过有限元分析对比得出最优活塞模型,进而确定最终优化的结果。