Топологическая оптимизация конструктивной геометрии легковесных деталей
https://doi.org/10.21122/2309-4923-2022-3-50-55
Аннотация
Работа посвящена оптимизации формы легковесных деталей. Проанализированы преимущества и недостатки топологической оптимизации, как наиболее эффективного и популярного подхода к решению такого рода задач. Одной из характерных проблем применяемых методов является зависимость их результатов от сеточного разбиения, а также необходимость последующего перепроектирования геометрической модели. Для решения этой проблемы предложено выполнять формирование полостей на основе метода ESO непосредственно в конструктивной геометрической модели. Описаны основные этапы предлагаемого подхода, обосновано использование кластеризации для упрощения формы поверхностей сформированных полостей.
Об авторах
И. Л. Ковалева
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
Беларусь
Ковалева Ирина Львовна, кандидат технических наук, доцент кафедры «Программное обеспечение информационных систем и технологий»
Минск
Д. П. Кункевич
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
Беларусь
Кункевич Дмитрий Петрович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Программное обеспечение информационных систем и технологий»
Минск
В. В. Напрасников
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
Беларусь
Напрасников Владимир Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Программное обеспечения информационных систем и технологий»
Минск
Ю. В. Полозков
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
Беларусь
Полозков Юрий Владимирович, доцент, кандидат технических наук, заведующий кафедрой «Программное обеспечения информационных систем и технологий»
Минск
А. А. Чваньков
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
Беларусь
Чваньков Андрей Александрович, инженер кафедры «Программное обеспечение информационных систем и технологий»
Минск
Список литературы
1. Полозков, Ю.В. Проблемы проектирования и формообразования легковесных деталей в аддитивном производстве / Ю.В. Полозков // Математические методы в технике и технологиях : сб. тр. междунар. науч. конф., Минск, 10 – 12 октября 2017 г. / СПб.: Изд-во Политехн. ун-та ; под общ. ред. А. А. Большакова. – Минск, 2017. – Т. 10 – С. 61 – 65.
2. Полозков, Ю.В. Унификация формального описания ячеек и ячеистых структур для их структурного синтеза в проектировании легковесных деталей / Ю.В. Полозков, Д.П. Кункевич. // Наука – образованию, производству, экономике: материалы 16-ой Международной научно-технической конференции (71-й научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, научных работников, докторантов и аспирантов БНТУ), Минск, 2018 г. / БНТУ; редкол.: С. В. Харитончик [и др.]. : В 4 т. – Минск, 2018. – Т 1. – С. 229.
3. Полозков, Ю.В. Реализация алгоритма для автоматизации многовариантного инженерного анализа деталей с ячеистыми структурами с помощью PYANSYS / Ю.В. Полозков, В. В. Напрасников, И.В. Павловский, Е.А. Яковец. // Математические методы в технике и технологиях: сб. тр. междунар. науч. конф., Минск, 26 30 октября 2020 г. / СПб.: Изд-во Политехн. ун-та ; под общ. ред. А. А. Большакова. – Минск, 2020. – Т. 12, Ч. 3. – С. 37 – 43.
4. Напрасников, В.В. Особенности использования оптимизационных алгоритмов ANSYSWB при проектировании легковесных деталей / В. В. Напрасников, Полозков Ю.В., Д.П. Кункевич, А.Н. Соловьев. // Математические методы в технике и технологиях. – 2021. – № 12. – С. 57 – 61.
5. Xie YM, Steven GP. A simple evolutionary procedure for structural optimization. Comput Struct 1993;49:885–96.
6. Bendsoe MP, Sigmund O. Topology optimization–theory, methods and applications. Springer; 2003.
7. Allaire G, Jouve F, Toader AM. Structural optimization using sensitivity analysis and a level-set method. J Comput Phys 2004;194:363–93.
8. Jikai Liu, Yongsheng Ma. A survey of manufacturing oriented topology optimization methods. Advances in Engineering Softwar, August 2016, pp. 161-175.
9. A new hybrid topology optimization method coupling ESO and SIMP method / H. Jiao, Q. Zhou, S. Fan, Y. Li // Lecture Notes in Electrical Engineering Proceedings of China. Modern Logistics Engineering. – 2014. – P. 373–384.
10. Liu Z., Korvink J., Huang R. Structure topology optimization: fully coupled level set method via FEMLAB // Structural and Multidisciplinary Optimization. – 2005. – June. – Vol. 29, iss. 6. – Р. 407–417.
11. Темис Ю.М., Якушев Д.А. Оптимизация конструкции деталей и узлов ГТД // Вестник СГАУ. – 2011. – № 3-1. – С. 183–188.
12. Ракович А.Г. Автоматизация проектирования приспособлений для металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1980. 136 с.
13. Ковалева И.Л., Кункевич Д.П., Бородуля А.В., Чваньков А.А. Конструирование легковесных деталей с помощью элементов формы // Инновационные технологии, автоматизация и мехатроника в машино- и приборостроении: материалы X международной научно-практической конф. Минск: Бизнесофсет, 2022 – с. 49 – 50.
Рецензия
Для цитирования:
Ковалева И.Л., Кункевич Д.П., Напрасников В.В., Полозков Ю.В., Чваньков А.А. Топологическая оптимизация конструктивной геометрии легковесных деталей. Системный анализ и прикладная информатика. 2022;(3):50-55. https://doi.org/10.21122/2309-4923-2022-3-50-55
For citation:
Kovaleva I.L., Kunkevich D.P., Naprasnikov V.V., Polozkov Y.V., Chvankov A.A. Topological optimization of constructive solid geometry of lightweight structures. «System analysis and applied information science». 2022;(3):50-55. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/2309-4923-2022-3-50-55
Просмотров:
348
Послать статью по эл. почте 