为了降低某船用液压油缸的重量,通过材料替换与结构优化对液压油缸缸筒进行相关设计。文章首先根据静力学及灵敏度分析对原有结构进行Q345B材料替换,其次以降低缸筒重量为优化目标,在材料应力及油缸变形等约束条件下,采用基于中心复合设计(CCD)的响应面优化方法,对液压油缸进行了结构优化设计。分析结果表明,在满足壁厚校核情况下,与原结构相比,油缸减重约4.83%,为后期船用液压油缸的结构设计提供一定基础。

针对某压缩机活塞,采用材料替换和结构优化的方法对其进行轻量化设计。首先利用SolidWorks三维软件建立活塞三维模型,将材料替换为7075铝合金,然后利用SolidWorks Simulation有限元分析方法对活塞进行静力学分析和模态分析。针对材料替换后活塞刚度不足的问题,采用增添加强部件的方法进行结构优化。结果表明,在力学性能不低于初始活塞的前提下,轻量化后活塞质量从834.31 kg降至479.37 kg,减重比例达到42.54%。