[发明专利]一种泊松比可控结构隔套的优化设计方法

权利要求书

1.一种泊松比可控结构隔套的优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将隔套分为三层结构：最内部为与主轴配合的内层，中间为可实现变形的单胞层，最外侧为用于预紧力施加的实心结构层；

步骤二、考虑隔套在主轴上应用，建立隔套-轴系耦合分析模型，利用该模型分析不同转速时轴承受到的真正的预紧力；

步骤三、以隔套真正施加在轴承上的预紧力与理论上轴承全速段最佳预紧力的误差最小化为目标，以中间层的单胞结构参数、拓扑结构参数为设计变量，采用优化方法，完成隔套的优化设计；

所述的优化方法包括数值均匀化方法和参数水平集方法的集成以及正交实验法。

2.根据权利要求1所述的一种泊松比可控结构隔套的优化设计方法，其特征在于，所述的优化方法是数值均匀化方法和参数水平集方法的集成，数值均匀化方法用于获得周期性微结构的有效性质，参数水平集方法用于实现形状演变和微观结构的拓扑变化，直到获得所需的结构，其目标函数被定义为平方差之和最小化：

即

式中，d为空间维度，η为弹性张量，为有效弹性张量，为所需的弹性张量，隔套中间层的单胞结构为周期性对称分布的单元。

3.根据权利要求1所述的一种泊松比可控结构隔套的优化设计方法，其特征在于，所述的优化方法是正交实验法，在隔套中间层选用内凹多边形，基于隔套的轴向力和轴向伸长量成正相关关系，优化内凹多边形的结构参数和孔隙率。