                         基于ANSYS Workbench的剪叉式升降台关键零件拓扑优化

                                          赵海霞1，赵〓晓1，谭〓鹏1,王〓莺2
                                       1.青岛科技大学机电工程学院，山东 青岛〓266061）
                                       2.青岛科技大学继续教育学院，山东 青岛〓266061)

    结构优化可分为尺寸优化、形状优化和拓扑优化，其中拓扑优化相比其他优化方法有明显的优势：更加灵活，通过变更结构拓扑改善结构性能或缩减材料，降低成本。
    在工程实践中，大多数零件是以装配体的形式出现的，各零件在装配体中通过装配关系彼此传递力与位移来满足整体的使用要求。在对装配体进行优化分析时，往往只关心其中某几个零件的受力情况，如果能将这几个零件在装配体中分离出来，则在分析时就会避免其他不必要的计算，大大提高优化分析的效率［1］。
    剪叉式升降台是用途广泛的高空作业设备，其稳定性好、承载能力强。设备通过液压缸推动剪叉机构完成起升动作，所有载荷均施加在液压缸上，液压缸通过连接板与剪叉机构相连，因此连接板的可靠性就显得尤为重要。在设计过程中为保证使用要求，通常会加大重要零件的尺寸，而盲目地加大零件尺寸会使设备笨重，此时就可使用拓扑优化，使零件在满足强度要求的情况下减少材料的使用，既降低成本，又使设备轻便。
本文以两级剪叉式升降平台为例，简述装配体中单个零件的拓扑优化在剪叉式升降台设计中的应用。

1〓技术指标
如图1所示，剪叉式升降平台起升行程为1.5m，封闭高度为1.5m，最高高度为3.0m，剪叉臂长度为2.2m，额定承重1t。材料为结构钢。

图1〓两级剪叉式升降平台

2〓几何模型的建立及简化
    考虑到ANSYS Workbench自带DM模块的建模能力有限，本文首先在SolidWorks中完成模型的建立，然后导入ANSYS Workbench中。
〖〓〓分析之前，首先要对模型进行必要的简化，抑
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作者简介：赵海霞（1970—），女，陕西咸阳人，青岛科技大学副教授,博士，主要研究方向为机电一体化。



（文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289）

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