【摘 要】
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框架式模具是热压罐成型复合材料壁板类构件的关键工装,框架式模具的整体刚度、温度均匀性对于复合材料构件的成型质量具有重要影响.以某壁板构件所用的框架式模具为研究对象,以提高模具整体刚度和温度均匀性为目标,采用拓扑优化方法对模具结构进行了优化设计.在此基础上,进一步开展了优化设计后模具与初始模具的性能对比,对两种模具分别进行了静刚度计算和温度场计算.结果显示与原始模具相比,优化设计后模具整体结构减重16.04％(支撑结构减重33.6％),变形减小了 27％,升温过程中模具型面最大温差减小了 29％,验证了该优
【机 构】
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西北工业大学机电学院,西安 710072
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框架式模具是热压罐成型复合材料壁板类构件的关键工装,框架式模具的整体刚度、温度均匀性对于复合材料构件的成型质量具有重要影响.以某壁板构件所用的框架式模具为研究对象,以提高模具整体刚度和温度均匀性为目标,采用拓扑优化方法对模具结构进行了优化设计.在此基础上,进一步开展了优化设计后模具与初始模具的性能对比,对两种模具分别进行了静刚度计算和温度场计算.结果显示与原始模具相比,优化设计后模具整体结构减重16.04％(支撑结构减重33.6％),变形减小了 27％,升温过程中模具型面最大温差减小了 29％,验证了该优化设计方法的有效性.此外,加工了优化后的缩比尺寸模具,开展了热压罐加热过程中的模具型面温度测量,测量结果显示优化后模具具有良好的温度均匀性,并且通过实验验证了仿真计算结果的有效性.
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