机械结构优化设计发展综述

是提 高零部 件机械性能的重要方法之一。 机械系统结构动态优化设计 机械产品的动态性能对其强 度、 命 寿 等影 响很大 ，机械结构的动态性优化设计
是结 构优 化 设 计 的 一 个 重 要 方 向 。由于 结 构 的动 态 特 性 分 析 非 常 复 杂 ， 别是 大 型 特 复 杂结 构 ， 其 进 行 动态 优 化 设 计 将 极 富 对 研 究价 值 和 应 用价 值 。 ４ 多 学科 结构 优 化 设计
机械结构优化设计 中有许多的关键技
术与 理 论 ，它 们对 机 械 结 构 优 化 设 计 的 发 展 和 应 用 起 着 十 分 重 要 的 作 用 。 归 结 起 来 ，其 中 的 主要 关 键 技 术 与 理 论 有 以 下 几 个方 面 。 １ 机 械 结 构 优 化 设 计 的 思 想 和 理 论 ． ２ 优化 方 法 ． ３ 建模 技 术 ． ４ 结 构 分 析 技 术 ． ５ 结 构 重分 析 技 术 ． ６ 敏 度分 析 技 术 ． ７ 软 件开 发 技 术 ．
结 果 优 化 的 设 计 关键 技 术 与理论
一
、
船舶丁业 船舶结构优化设计方法研究相对起步 较 晚 ， 国 自２ 世 纪 ７ 年 代 末 开 始 研 究船 我 ０ ０
舶 结 构 优 化 设 计 ， 比 国外 差 不 多 晚 了 １ ０ 年 。但 是 ，我 国的 船 舶 结 构 优 化 设 计 也取
２ 汽 车 工业 汽 车 工 业 是 一 个 不 断 创新 ， 展 的 重 发 要 行 业 ， 个 国 家 和 地 区 都 十 分 重视 汽车 各 工 业 的 发 展 。因 此 ，先 进 的 机械 结构 优 化 设计方法也就在此 行业得到推广和应用 ， 国内外出现 了大 量的研究成果 。隋允康等
关键 麓 纛 ＿ 囊
； 鬟 攀
机械 结 构优 化 设 计 ； 构 分 析 ；优 化 方 法 结
对机械产 品设计创新意 识的提高 ， 特别是 机 械 产品 概 念 设 计 的 提 出 和 应 用 。人 们 对
结 构 优 化 设计 提 出 了更 高 的要 求 — — 机械
在机械 零部 件 中 ，连 续体结 构非 常 多，形状 比较复杂 ；结构分析存在一定难 度 ， 结构 形状 对 机 械 零 部 件 的 性 能 影 响 而
很大 。因此 ，机 械 零 部 件 的 形 状 优 化 可 以 大 大 提 高 其 性 能 。 械 结 构 的 形 状 优 化 也 机
进步和创新 。 优化设计就是其 中发展最快 的设 计 方 法 之 一 。
结构优化设计：冯振东等进行了万向节传
动布局的支承动态结果优化设计；田振 中 研究了特种 汽车车 身的结构设计 ；冯国胜 对 汽 车 加 工 的结 构 优 化 设 计 进 行 了研 究 。
目前 汽 车 工业 已经 成 为机 械 结 构 优 化 设计 广 泛 应 用 的 一 个 领域 。
在 结 构 参 数 的 优 化 和 设 计 ， 对 于 机 械 零 面 部 件 的 拓 扑 结 构 很 少 涉 及 。但 是 随 着 人 们
本 文从 机 械 结 构 的 设 计 出发 ， 阐述 了机 械 时 对 机 械 结 构 优 化 设 计 的 发展 进 行 了展
优 化 设 计 的 发展 历 史 ，以及 关键技 术 ，同
０ 一
０嚣－蕊一 墓 嚣 ｌ一 鬻 一 一 ０ ０ ｌ 《 嚣％
＃ 藏 雾 ＃ ∽ ＃
中 国科技信息 ２ １ 年第 ２ 期 ００ ２
Ｃ ＩＡ Ｓ Ｉ Ｃ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ Ｉ Ｏ Ｍ ＴＯ ｏ ．０ ０ ＨＮ Ｃ Ｅ Ｅ Ａ Ｄ Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｎ Ｒ Ａ Ｉ Ｎ ｖ ２ １ Ｎ Ｆ Ｎ
构 优 化 设 计 理 论 一 一 多 学 科 设 计 优 化 （ ｕｔｄｓｐ ｉａ ｖ ｅ ｉ ｚ ｔｏ 简 称 Ｍ ｌｉｉｉ １ ｒ Ｄ ｓｍｉａｉ ｎ， ｎ
航 窄 航 天技 术代 表 着一 个 国家 科学 技 术 的 综 合 水 平 与 实 力 ， 量 的 先 进 科 学 技 大 术 首 先 在 航 窄航 天 领 域 推 广 应 用或 发 明 、 开 发 ，而 机 械 结 构 优 化 设 计 发 展最 快 、应 用最广和作 用最大的领域也在航空航 天。
产 品的结构拓扑优化设计。
２ 机 械 结 构 的 形 状 优 化 ．
随着计算机技术的飞速 发展和数值计 算方法的广泛应用 ， ［ ： 程设计领域在设计 方法和技 术创新方面有了巨大的发展和进
步 。 也 大 大 推 动 了现 代 程 领 域 的 技 术 这 』 ：
研 究 了 把 ＤＤＤＵ一２ 件包 应 用 于汽 车 的 软
Biblioteka Baidu
Ｄ ：１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ — ９ ２ ２ １ ２０ ０ ＯＩ ０ ３６ ／ ． ｓ ．０ １ ８ ７ ．０ ０ ２ ．６ ｓ
■ ｝ 薹 ｉ
＂ 孽
¨
ｇ
一 机械结构优化设计发展综述
ｌ
糍ｌｉ史凤 兰 麓 一 一ｊ爱 ．Ｉ ｌ 镧 豳
。ｌ 瞄＿ 一 磐 ｌ１ 摘 一一 ㈣摹 遵
得 了较大的成果 ，在潜艇结构、中小型集 装 箱 结 构 、游 船 剖 面 、潜 艇 外 部 液 压 舱 等 结构优化设计方面进 行了研究 ， 提高了相 关研究对象的性 能 ， 为船舶设计提供了一 种可靠 、精确的设计方法 。
４航 空航 天 ．
结构优化设计必然走向系统和总体优 化设计 。于是 ，现在出现 了一个新兴的结
０ ¨ ０＿ ｌ 一
望。
长春 城 市 开 发 集 团
１Ｏ ４ ０１ ５
ｊ ｉ 囊 蠹 ｌ ＿
ｌ ｌ ｌ
机床 的设计 有 了一 种快 速 ，有效 、可靠 的设计 方法 ，提 高 了机 械产 品的设 计水
平。
展
１机械结构的拓扑优化 ． 过去一般机械结构优化设计主要集 中