为加强齿轮刚度和对外界激励的抑制能力,减少齿轮制造的材料使用率,引入多目标拓扑优化理论并运用OptiStruct对齿轮最佳结构进行设计。首先,依据齿轮的实际工作状况,基于HyperMesh分别以刚度和一阶固有频率为优化目标,以优化前后体积比为约束条件构建齿轮的SIMP优化模型并运用OptiStruct进行求解。然后,采用折衷规划法定义多目标函数,基于层次分析法计算决策矩阵并确定多目标函数的权重因子。最后,运用OptiStruct求解出齿轮结构的最佳材料分布。优化结果表明,优化后的齿轮不仅提高了力学性能和抑制振动能力,还降低了齿轮材料的使用率,实现齿轮结构的轻量化设计。

介绍了华塑CAE的基本原理、主要功能及分析步骤,并以电子类塑料制品手机壳为例,详细介绍了应用华塑CAE软件对该塑料制品进行充模分析、翘曲分析、冷却分析等的分析过程,根据分析结果分析了模具设计的可靠性,缩短了模具设计周期,提高了设计效率。