基于最大正应力的水轮机顶盖轻量化优化设计（英文）

来源期刊：昆明理工大学学报(自然科学版)2019年第1期

论文作者：廖永宜 廖伯瑜

文章页码：47 - 53

关键词：水轮机;顶盖;有限元模型;轻量化优化设计;结构改进;

摘    要：顶盖是水轮机中起承载和过流双重作用的重要部件.以混流式水轮机顶盖为研究对象,建立有限元模型,对其强度、刚度和动力特性进行仿真分析.以最大正应力和刚度两种设计指标作为约束条件,对顶盖进行以质量最小为目标的优化设计,提出轻量化目标优化方法.根据仿真分析结果,确定顶盖结构改进方案.优化后顶盖的最大应力及最大位移均有所降低,各阶固有频率相应提高,动力特性得到明显改善.轻量化优化设计使水轮机顶盖结构的质量减轻250 kg,减重率达13. 2%,实现了轻量化目的.