Details

Данная работа посвящена топологической оптимизации задней опоры двигателя трактора К700А. Цель исследования – повышение эффективности конструкции за счет снижения массы при сохранении эксплуатационной работоспособности. В рамках работы проведен конечно-элементный анализ исходной геометрии с использованием программного комплекса Ansys. На основе результатов анализа были выявлены зоны перерасхода материала, а также области повышенного напряжения. Используя встроенные возможности программного комплекса, была выполнена топологическая оптимизация, которая позволила перераспределить материал по периметру детали, минимизировав её массу. После получения новой геометрии была выполнена повторная проверка напряженно-деформированного состояния, что показало, что все допустимые уровни напряжений и жёсткости соблюдены. Результатом оптимизации стало снижение массы детали на 10%. Хотя это не является радикальным, оно достигается без ущерба для прочностных характеристик, что подтверждается результатами повторного конечно- элементного анализа. Такой результат свидетельствует о рациональности перераспределения материала и демонстрирует потенциал применения топологической оптимизации для повышения эффективности конструкции силовых элементов без ухудшения эксплуатационных свойств.

This work is devoted to topological optimisation of the rear engine support of the K700A tractor. The aim of the study is to increase the efficiency of the design by reducing the mass while maintaining operational efficiency. Within the framework of the work finite element analysis of the initial geometry was carried out using Ansys software package. Based on the results of the analysis, zones of material overrun and areas of increased stress were identified. Using the built-in capabilities of the software package, topological optimisation was performed, which allowed redistributing the material around the perimeter of the part, minimising its mass. Once the new geometry was obtained, the stress-strain state was rechecked, showing that all acceptable stress and stiffness levels were met. The result of the optimisation was an 10% reduction in part weight. Although this is not radical, it is achieved without compromising strength properties, as confirmed by the results of the repeated finite element analysis. This result demonstrates the rationality of material redistribution and demonstrates the potential of topological optimisation to improve the efficiency of power element design without compromising performance.

• c019c48beadeedffd00086b061117c626290ea8af21db14f6591077876891163.pdf
• c019c48beadeedffd00086b061117c626290ea8af21db14f6591077876891163.pdf
• c019c48beadeedffd00086b061117c626290ea8af21db14f6591077876891163.pdf