[发明专利]一种手制动操纵机构的底座结构的优化设计方法

摘要

本发明公开了一种手制动操纵机构的底座结构的优化设计方法，对现有底座结构按拓扑优化方法进行优化，通过优化设计理论，借助计算机虚拟分析技术，分析优化了手制动操纵机构的底座结构，达到结构最优、性能最好。

主权项

一种手制动操纵机构的底座结构的优化设计方法，其特征在于，包括如下步骤：1)确定制动操纵机构性能目标；2)建立适合于手制动操纵机构的底座结构优化设计的有限元初始设计域，利用三维建模软件将参数化模型导入有限元软件中，通过提取出底座的最大设计空间尺寸建立有限元初始设计域；3)建立拓扑优化数学模型：根据手制动操纵机构的材料，设定手柄、底座、转轴、绕线盘和车身安装板的弹性模量、泊松比和密度；对模型进行网格划分，设定手柄、转轴、绕线盘和车身安装板为非设计区域，底座除安装孔附近其他都为设计区域；在底座与车身安装板的安装孔施加固定约束，转轴与手柄固定连接，转轴与底座设置Y向旋转自由度，在手柄端部附近施加载荷；4)迭代求解：采用变密度优化材料分布法，以底座满足刚度和强度为设计目标，求出底座设计区域的最佳材料分布方案，并以此方案设计出优化后的底座的形状；5)获得手制动操纵机构的底座的优化结构；6)根据拓扑优化结果创建CAD模型；7)分析优化后结构的刚度和强度。