指尖密封结构参数对其固有特性的影响规律及灵敏度分析

为了明确指尖密封结构参数对其固有频率的影响规律和程度,本文依据正交试验设计理论对影响指尖密封固有特性的结构参数进行科学组合,利用ANSYS对各组参数分别建立循环对称模型,进行循环对称模态分析,并借助极差分析法处理结果,得到了结构参数对固有频率影响的趋势图和影响主次顺序。最后,分析了指尖片数目对指尖密封固有特性的影响。

循环对称结构静力学渐进拓扑优化设计

采用双向渐进结构优化方法(BESO)研究循环对称结构拓扑优化设计问题。循环对称结构的几何特征无法划分为均匀一致的网格,造成单元灵敏度计算结果与单元体积直接相关,不同网格剖分后的单元体积分布将导致渐进优化过程中不同的单元去除顺序,最终使得优化结果具有单元体积依赖性。针对循环对称结构的特殊性,提出灵敏度密度新概念与消除非等体积单元棋盘格现象的体积加权灵敏度密度过滤新方法,大量算例表明这是一种有效的方法,同时优化结果也充分显示子结构单胞尺寸效应对优化构型的显著影响。

斗轮轮体双向结构渐进优化

采用双向结构渐进优化方法(BESO)研究斗轮轮体结构优化问题,获得了较清晰的结果。斗轮轮体为典型的循环对称结构,其几何特征导致其无法划分为均匀一致的网格,造成单元灵敏度与单元体积直接相关,优化结果具有体积依赖性,无法获得正确的结果。针对这一情况,并以单元灵敏度密度为依据进行双向结构渐进优化,在其中采用灵敏度密度过滤方法抑制棋盘格的产生,使用EPCM方法实现单元增删。结果表明,该方法在工程实际上有很大的灵活性和实用性。