基于ANSYS的電機支架的拓撲結構優化設計
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問題描述：
汽車發動機支架，就是起支撐發動機的作用。支架上帶有螺絲，可以調節電機皮帶的松緊。電機支架的設計中，人們總是希望在滿足設計要求的前提下盡可能地減少電機支架的質量，因此，對支架進行靜力學分析和結構優化尤為重要。本文采用ANSYS Workbench軟件對電機支架進行靜力分析以及拓撲優化分析。
1. 創建三維實體模型
采用pro/e軟件建立電機支架的三維模型。考慮到一些細小特征對整體性能影響很小，根據圣維南原理，對部分局部特征如螺紋、凸臺等進行了適當的簡化。簡化模型既有利于提高有限元分析的效率，又不會影響支架的剛度和強度。電機支架三維模型。如圖1.1所示。
2. 創建有限元模型
打開ANSYS Workbench的“Simulation”模塊，將支架模型以pro/e原文件格式導入ANSYS Workbench中。由于ANSYS Workbench系統中的坐標系與三維模型設計過程中的坐標系不同，如沒有特別說明，均為ANSYS Workbench中的坐標系。
按照設計要求，支架的材料為HT300，所以添加材料信息時，取彈性模量為（1.4x103）MPa，泊松比為0.24，密度為7200kg/m3，劃分網格時，精度選取為低精度，其余為默認選項，以“Generate Mesh”形式劃分網格，得到電機支架的有限元模型如圖2所示。
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