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一种三周期极小曲面结构齿轮的设计方法技术

技术编号:44754433 阅读:14 留言:0更新日期:2025-03-26 12:40
本发明专利技术公开了一种三周期极小曲面结构齿轮的设计方法。方法包括获取多组齿轮参数序列和三周期极小曲面特征参数序列建立三周期极小曲面‑齿轮复合结构;并对其进行受力分析,确定最大应力、最大应力位置、最大形变和最大形变位置;训练Stacking集成学习算法,利用Stacking集成学习算法在输入齿轮参数序列和三周期极小曲面特征参数序列时获得输出的最大应力、最大应力位置、最大形变和最大形变位置的预测值;利用预测值与目标值,确定三周期极小曲面结构齿轮最终的齿轮参数序列和三周期极小曲面特征参数序列。本发明专利技术方案能够准确预估三周期极小曲面晶格复合结构齿轮的性能,实现任意复杂特征的三周期极小曲面晶格结构齿轮建模。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及齿轮设计,尤其涉及一种三周期极小曲面结构齿轮的设计方法


技术介绍

1、随着航空航天飞行器不断向长距离飞行和高承载能力发展,对传动系统的结构轻量化需求日益增多。齿轮作为传动系中的关键组成部分,设计一种既具备高强度又拥有轻质特性的齿轮,对提高传统系统的整体性能至关重要。三周期极小曲面(tpms)结构凭借其优异的力学性能和独特的多孔特性,在结构轻量化领域展现了巨大的潜力。特别是在齿轮设计中,相较于传统齿轮,tpms结构齿轮不仅能显著减轻重量,还能有效降低齿轮的振动并增强应力承受能力。但是,tpms晶格结构齿轮的研究与应用目前仍处于起步阶段,面临两大核心挑战:首先,如何将tpms这一复杂几何特征巧妙地融入齿轮设计中,以实现任意tpms晶格结构齿轮的精确建模,是当前亟待解决的技术瓶颈。其次,tpms结构齿轮的制造依赖于选择性激光熔化(slm)等增材制造技术制造,这些技术虽然能够精确构建复杂结构,但是金属增材制造成本较高。因此,在设计初期迫切需要一种方法,能够准确预估tpms晶格复合结构齿轮的性能,以避免不必要的后期实验和再制造成本


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【技术保护点】

1.一种三周期极小曲面结构齿轮的设计方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的三周期极小曲面结构齿轮的设计方法,其特征在于,根据每组所述齿轮参数序列和所述三周期极小曲面特征参数序列建立一个对应的三周期极小曲面-齿轮复合结构,包括:

3.根据权利要求2所述的三周期极小曲面结构齿轮的设计方法,其特征在于,根据每组中的齿轮参数序列建立齿轮对象,包括:

4.根据权利要求3所述的三周期极小曲面结构齿轮的设计方法,其特征在于,根据每组中的三周期极小曲面特征参数序列建立三周期极小曲面对象,包括:

5.根据权利要求4所述的三周期极小曲面结构...

【技术特征摘要】

1.一种三周期极小曲面结构齿轮的设计方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的三周期极小曲面结构齿轮的设计方法,其特征在于,根据每组所述齿轮参数序列和所述三周期极小曲面特征参数序列建立一个对应的三周期极小曲面-齿轮复合结构,包括:

3.根据权利要求2所述的三周期极小曲面结构齿轮的设计方法,其特征在于,根据每组中的齿轮参数序列建立齿轮对象,包括:

4.根据权利要求3所述的三周期极小曲面结构齿轮的设计方法,其特征在于,根据每组中的三周期极小曲面特征参数序列建立三周期极小曲面对象,包括:

5.根据权利要求4所述的三周期极小曲面结构齿轮的设计方法,其特征在于,所述三周期极小曲面构建函数,包括:

6.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:李洲唐新桢张中利李俊豪张露夏士奇周元生
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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