基于拓扑优化的混凝土输送臂基座轻量化设计方法研究

应用有限元方法对混凝土输送臂基座进行静强度分析和模态分析,得出其静强度和固有频率满足轻量化设计基本条件。采用密度拓扑优化方法,以单元材料密度为设计变量,以静强度和固有频率为设计约束,以体积最小化为设计目标,对混凝土输送臂基座进行轻量化设计,引入对称约束和最小成员控制约束,保证优化后的可制造性。结果表明:在满足静强度和固有频率约束的前提下,基座质量可减轻18.3 kg。