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如何建立拓扑优化模型?? 东莞高空路灯车出租 价格 138 2612 4873 姜先生 139 2597 1179 叶女士 选哪家好, 东莞高空路灯车租赁, 东莞高空路灯车多少钱 根据优化原理和用途的不同，现代结构优化设计方法主要有尺寸优化、形状优化、材料优化和拓扑优化。尺寸优化主要是对结构的设计参数进行优化，从而得到优的设计参数；形状优化是对结构外形进行优化，从而达到优的设计方案；材料优化是对结构的材料进行优化，从而选择符合设计要求的材料；拓扑优化是对结构的材料、结构布局等进行优化。目前，常用的结构优化研究方法主要有三种，分别为变厚度法、均匀化法、变密度法等三种方法。（1）变厚度法：是利用有限元法将薄板、壳单元等结构划分为有限个单元，选取单元厚度作为设计变量（假设单元厚度均匀），并对模型进行拓扑优化的过程57。（2）均匀化法：在需要优化的结构材料中引入单胞（微结构），把设计变量选取为结构尺寸，通过改变单胞结构尺寸来改变模型结构以及尺寸，从而模型结构得到优化的过程。（3）变密度法：均匀化法是变密度法的基础，也是有限元优化分析模块的基础。变密度法是引入一种假象，假设一种密度可变的材料，并将每个单元的密度认为是相同的，以密度为设计变量，把模型结构的优化问题转化为密度分布问题来解决。建立优化模型、选择优化方法和选择合适的优化算法是进行结构优化的前提和基础。选择的优化算法不同，优化结果和计算精度也就不同，选择合适的算法可以使计算快速收敛并提高计算精度，从而使计算结果更可靠。查阅文献可知，常用的优化算法有四种，分别为遗传算法、数学规划法、优化准则算法、拉格朗日乘子法等四种优化算法。
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优化过程及结果显示根据前文的叙述，在把梯架结构模型导入ANSYSWorkbench优化模块中并设梯架结构拓扑优化置好优化参数，开始计算并得到优化结果。梯架结构优化图，其中红色部位为移除（Remove）部分，褐色为边界（Marginal）部分，剩下的灰色部分表示保留（Keep）部分。 根据梯架结构优化结果图可以看出，在保证梯架结构力学性能的前提下，以保留梯架结构材料的80%进行拓扑优化，优化结果中主要的移除部位大多集中在每节梯架底部踏杆上，因此每节梯架的踏杆截面尺寸是本章进行优化分析的重点。
优化方案确定, 根据对梯架结构的静力学分析、动力学分析以及拓扑优化分析，对高空路灯车梯架结构进行如下优化：（1）梯架结构分别位于危险工况和极限工况时，对两种工况分别进行静力学分析，结果显示梯架应力较大区域出现在各节梯架的上弦杆上，但应力值不大，梯架结构比较安全，可以对其进行轻量化优化。梯架结构的位移出现在梯架的前端工作斗处，结构受力明显，容易发生疲劳。梯架的踏杆结构是传统的单踏杆结构，在实际救援当中由于消防员的紧张等原因可能出现踏空的危险，各节梯架的踏杆结构有优化的空间。
（2）对梯架进行模态分析和冲击载荷分析可以看出，高空路灯车梯架结构的前六阶模态的固有频率比较小，若受到外界激励作用时很容易就发生共振，对梯架结构造成破坏。
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