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文章 增材制造离合器杆的拓扑优化
摘要：本文旨在回顾学生赛车离合器杆组件的重新设计方法，该组件经过拓扑优化并通过增材制造 (AM) 制造。在拓扑优化 (TO) 过程之前和之后进行了有限元法 (FEM) 分析，以实现优化部件的等效刚度和所需的安全系数。重新设计的离合器杆采用 AM - 选择性激光熔化 (SLM) 制造，并由粉末铝合金 AlSi10Mg 打印而成。研究的最终评估涉及重新设计的离合器杆与之前赛车中使用的现有部件的实验测试和比较。使用 TO 作为主要的重新设计工具和 AM 为优化部件带来了重大变化，特别是以下方面：减轻了部件的质量 (10%)、增加了刚度、保持安全系数高于 3.0 值并确保了更美观的设计和良好的表面质量。此外，使用 TO 和 AM 可以将多部件组装合并为一个由一种制造工艺制造的单个部件，从而缩短了生产时间。实验结果验证了模拟结果，并证明即使施加的载荷几乎比假设载荷高出 1.5 倍，部件上的最大 von Mises 应力仍然低于屈服极限 220 MPa。
增材制造离合器杆的拓扑优化
摘要：本文旨在回顾学生赛车离合器杆组件的重新设计方法，该组件经过拓扑优化并通过增材制造 (AM) 制造。在拓扑优化 (TO) 过程之前和之后进行了有限元法 (FEM) 分析，以实现优化部件的等效刚度和所需的安全系数。重新设计的离合器杆采用 AM-选择性激光熔化 (SLM) 制造，并由粉末铝合金 AlSi10Mg 打印而成。研究的最终评估涉及重新设计的离合器杆与之前赛车中使用的现有部件的实验测试和比较。使用 TO 作为主要的重新设计工具和 AM 为优化部件带来了重大变化，尤其是以下方面：减轻部件质量 (10%)、增加刚度、保持安全系数高于 3.0 值并确保更美观的设计和良好的表面质量。此外，使用 TO 和 AM 可以将多部件组装成一个由单一制造工艺制造的组件，从而缩短生产时间。实验结果证实了模拟结果，并证明即使施加的负载几乎比假设负载高 1.5 倍，组件上的最大 von Mises 应力仍低于 220 MPa 的屈服极限。