Оптимизация геометрии плоских пружин с учетом конструктивных особенностей и характера динамического нагружения

Abstract

На основе использования макросов для программы конечноэлементного анализа ANSYS 10 ED / LS-DYNA раз­работана методика оптимизации геометрии системы последовательно соединенных плоских пружин, используемых в качестве упругих элементов катапульты, предназначенной для запуска беспилотных летательных аппаратов. Критерием оптимизации геометрии в данном случае является условие наибольшего хода обеих плоских пружин с наименьшим отклонением от симметричных форм относительно середин пружин. Произведена редукция динамической оптимизационной задачи сжатия и расслабления системы плоских пру­жин к квазистатической задаче предварительного сжатия системы и высокоскоростной динамической задачи ее рас­слабления, что позволило существенно сократить время решения оптимизационной задачи. Решение первой части задачи производилось Implicit-решателем ANSYS 10 ED, и по его результатам было получено решение второй части задачи Explicit-решателем ANSYS 10 ED / LS-DYNA. Исходя из полученных результатов, оптимальной с точки зрения величин хода и отклонений от симметрии пло­ских пружин переменного профиля является система, состоящая из одинаковых рессор, симметричных относитель­но середины профиля.