曲柄類零件的輕量化

本文以自行車曲柄為例,簡(jiǎn)單分享曲柄類零件的優(yōu)化。

其實(shí)在這之前,已有加拿大山地自行車配件大廠RACEFACE使用INSPIRE優(yōu)化出經(jīng)典的Turbine、Atlas等系列曲柄

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(可以ALTAIR官網(wǎng)中找到相關(guān)文章)

在INSPIRE中畫出簡(jiǎn)單的曲柄模型

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如上圖

盡管在實(shí)際中曲柄沿軸心轉(zhuǎn)動(dòng),但這里就需要把重心添加固定約束固定住。再在另一端施加載荷。

而除了施加正常的切線方向的力外,還可以施加一點(diǎn)側(cè)向的力,分兩個(gè)工況,讓材料分布更均勻。

最后施加對(duì)稱約束,以控制形狀。

最后得出以下結(jié)果,據(jù)我自己優(yōu)化過相似工況的零件,如不施加其他形狀控制,得出結(jié)果非常高的幾率呈現(xiàn)中空狀

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實(shí)際也確實(shí)如此,在較久以前,自行車曲柄也就開始使用中空曲柄,來輕量化以及增加剛性。

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方案二:如果想優(yōu)化成raceface的樣子,只需要添加單向拔模的約束,

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二次優(yōu)化后:

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