采用壳体形貌优化对汽车油盘进行了动力学再设计。由于高阶模态阻尼的指数式增大,因此会削弱高阶频率的共振,在这里只考虑前12阶本征频率对油盘的动力学特性的影响。分别以前12阶频率最大化和600Hz的带隙优化为设计目标,分别通过两次模态优化迭代,成功的将油盘前12阶频率提升至高于启动频率(0~200)Hz以上,同时也将这些本征频率成功的驱离稳定工况下的600Hz范围。最后将优化后的结果,采用有限元模态分析验证,并将相应的优化模型采用数控加工成型的方式制备出来,实现了设计,优化和制造的一体化过程。

通过采用拓扑优化设计及金属3D打印成型相结合的手段实现了支撑架底座的结构轻量化、刚度最大化设计成型.采用约束支撑底座的最大平均应力和体积范围,成功将体积减少了75 % .然后通过3D打印成型制备了优化后的底座模型.结果表明,优化设计方法和3D打印技术相结合能够大大提升零件的设计效率,降低设计成本,缩短企业研发周期,是一种新型和有前景的零件设计、验证及成型一体化手段.