一种用于微耕机的拓扑优化车身制造技术

一种用于微耕机的拓扑优化车身，本实用新型专利技术采用基于敏度阈值的拓扑优化方案来确定车身结构的主传力路径，并将车身板筋分布在主传力路径上，以加强结构，在进行拓扑优化车身设计时，首先以合金钢板和杆相连接的结构作为基本单元来模拟车身，并建立对应的有限元分析模型，之后，把合金钢板的厚度和杆的横截面积作为变量，进行相应的满应力设计，最后进行最终的算例求解，得到最终车身的形状和结构，适合大范围的推广和应用。

A topology optimization body for a micro tillage machine

A topology optimization body for the micro tillage machine. The utility model uses a topology optimization scheme based on the sensitivity threshold to determine the main transmission path of the body structure and the body plate tendons on the main transmission path to strengthen the structure. In the topology optimization of the body design, the structure is first connected with the alloy steel plate and the rod phase. As the basic unit, the body is simulated and the corresponding finite element analysis model is established. After that, the thickness of the alloy steel plate and the cross section of the rod are used as variables, and the corresponding full stress design is carried out. Finally, the final calculation is carried out to get the shape and structure of the final body, which is suitable for the wide extension and application.

【技术实现步骤摘要】
一种用于微耕机的拓扑优化车身
本技术涉及一种微耕机的车身，具体涉及一种用于微耕机的拓扑优化车身。
技术介绍
已知的，随着农业产业结构的不断调整，大棚、林果生产给我们的生活带来了较多的便利。在微耕机方面，车身是微耕机受力反馈的主要受力部分，车身上通常需要和各种连接件相连接，因此车身一直受到各种拉应力、压应力、剪切力等的作用，如地面对车轮的反馈力，减震器反馈作用力，承重底盘的拉力，车上货物的压力等，而传统的微耕机车身结构重量重，刚度小，应力水平高，疲劳寿命低，形状单一，行车阻力大等。易使车身发生变形、弯曲，甚至断裂等。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
中存在的不足，本技术提供了一种用于微耕机的拓扑优化车身，本技术采用基于敏度阈值的拓扑优化方案来确定车身结构的主传力路径，车身在刚度不变的情况下，使应力分布更加均匀，最大应力相应减小，结构重量减轻等。为实现如上所述的专利技术目的，本技术采用如下所述的技术方案：一种用于微耕机的拓扑优化车身，包括腹板、板筋A、上缘条、板筋B、板筋C、下缘条和板筋D，所述板筋A分别与上缘条和腹板相连接，板筋A由下边缘水平，上边缘为圆弧线组成，上缘条的下端头与水平线的夹角为5～10°，上缘条的上端头与水平线的夹角为50～60°，板筋B分别与上缘条和腹板相连接，板筋由下边缘水平，上边缘为圆弧线组成，板筋C分别与下缘条和腹板相连接，位置为与水平线保持10～20°夹角，下缘条方向水平，板筋D分别与下缘条和腹板相连接，位置为与水平线保持10～20°夹角，板筋A、板筋B、板筋C和板筋D相交于车身中央的一点形成所述的用于微耕机的拓扑优化车身。所述的用于微耕机的拓扑优化车身，所述圆弧线的半径为1550～1650mm。采用如上所述的技术方案，本技术具有如下所述的优越性：本技术采用基于敏度阈值的拓扑优化方案来确定车身结构的主传力路径，并将车身板筋分布在主传力路径上，以加强结构，在进行拓扑优化车身设计时，首先以合金钢板和杆相连接的结构作为基本单元来模拟车身，并建立对应的有限元分析模型，之后，把合金钢板的厚度和杆的横截面积作为变量，进行相应的满应力设计，最后进行最终的算例求解，得到最终车身的形状和结构，适合大范围的推广和应用。附图说明图1是本技术的车身结构示意图；在图中：1、腹板；2、板筋A；3、上缘条；4、板筋B；5、板筋C；6、下缘条；7、板筋D。具体实施方式通过下面的实施例可以更详细的解释本专利技术，本专利技术并不局限于下面的实施例；结合附图1所述的一种用于微耕机的拓扑优化车身，包括腹板1、板筋A2、上缘条3、板筋B4、板筋C5、下缘条6和板筋D7，所述板筋A2、板筋B4、板筋C5和板筋D7分别与腹板1和上下缘条相连接。为所得到最终的拓扑优化车身的具体流程为：基于拓扑优化建立相应的有限元分析模型；对其进行结构分析，即基于变密度法连续拓扑优化；主传力路径；分别得到板筋A2、板筋B4、板筋C5和板筋D7的位置。具体为，所述板筋A2分别与上缘条3和腹板1相连接，板筋A2由下边缘水平，上边缘为圆弧线组成，上缘条3的下端头与水平线的夹角为5～10°，上缘条3的上端头与水平线的夹角为50～60°，结合附图1可知，上缘条3的左端与腹板1相连接，上缘条3的右端向上延伸，上缘条3的边缘线与腹板1的边缘线的夹角为5～10°，上缘条3的右端与腹板1相连接，上缘条3右端的边缘线与腹板1的边缘线的夹角为50～60°；进一步，板筋B4分别与上缘条3和腹板1相连接，板筋4由下边缘水平，上边缘为圆弧线组成，板筋C5分别与下缘条6和腹板1相连接，位置为与水平线保持10～20°夹角，下缘条6方向水平，板筋D7分别与下缘条6和腹板1相连接，位置为与水平线保持10～20°夹角，板筋A2、板筋B4、板筋C5和板筋D7相交于车身中央的一点形成所述的用于微耕机的拓扑优化车身。所述圆弧线的半径为1550～1650mm。由于采用了上述技术方案，本技术具有如下有益效果：名称最大位移（mm）最大杆应力（Kg/mm2）最大板应力（Kg/mm2）合金钢重量(Kg)原车身0.338235.7757.888.859优化车身0.333119.2938.598.023本技术采用基于敏度阈值的拓扑优化方案来确定车身结构的主传力路径，并将车身板筋分布在主传力路径上，以加强结构，在进行拓扑优化车身设计时，首先以合金钢板和杆相连接的结构作为基本单元来模拟车身，并建立对应的有限元分析模型，之后，把合金钢板的厚度和杆的横截面积作为变量，进行相应的满应力设计，最后进行最终的算例求解，得到最终车身的形状和结构。本技术未详述部分为现有技术。为了公开本技术的专利技术目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本技术旨在包括一切属于本构思和专利技术范围内的实施例的所有变化和改进。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于微耕机的拓扑优化车身，包括腹板（1）、板筋A（2）、上缘条（3）、板筋B（4）、板筋C（5）、下缘条（6）和板筋D（7），其特征是：所述板筋A（2）分别与上缘条（3）和腹板（1）相连接，板筋A（2）由下边缘水平，上边缘为圆弧线组成，上缘条（3）的下端头与水平线的夹角为5～10°，上缘条（3）的上端头与水平线的夹角为50～60°，板筋B（4）分别与上缘条（3）和腹板（1）相连接，板筋4由下边缘水平，上边缘为圆弧线组成，板筋C（5）分别与下缘条（6）和腹板（1）相连接，位置为与水平线保持10～20°夹角，下缘条（6）方向水平，板筋D（7）分别与下缘条（6）和腹板（1）相连接，位置为与水平线保持10～20°夹角，板筋A（2）、板筋B（4）、板筋C（5）和板筋D（7）相交于车身中央的一点形成所述的用于微耕机的拓扑优化车身。

【技术特征摘要】
1.一种用于微耕机的拓扑优化车身，包括腹板（1）、板筋A（2）、上缘条（3）、板筋B（4）、板筋C（5）、下缘条（6）和板筋D（7），其特征是：所述板筋A（2）分别与上缘条（3）和腹板（1）相连接，板筋A（2）由下边缘水平，上边缘为圆弧线组成，上缘条（3）的下端头与水平线的夹角为5～10°，上缘条（3）的上端头与水平线的夹角为50～60°，板筋B（4）分别与上缘条（3）和腹板（1）相连接，板筋4由下边缘水平，上边缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚博，于浩杰，苗霖，
申请(专利权)人：洛阳中科龙网创新科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41