## 民用飞机耳片连接结构的拓扑优化 [TOC=4] ## 计算说明 3D计算，对一个封闭的3D物体进行优化计算, 可以是任意封闭的三维实体。 ## 注意 **所有3D计算的物体必须是封闭的几何体。** ## 示例 我们3D计算都在Rhino里面Perspective视图进行。 ***** ### 0. 引言 接头是飞机上常用的连接结构。耳片接头通常配合螺栓和轴承使用，并能够传递较高的集中载荷，广泛用在起落架大接头、发动机吊挂、操纵面铰链、平尾后梁与后机身连接的转轴接头、舱门铰链及一些需要拆卸的连接部位。 本例使用Ameba对一个双耳接头进行概念设计，优化得到的结构不仅满足载荷工况的约束且重量更轻。本例不过是抛砖引玉，欢迎大家提出更多的意见和建议，一起交流学习。 ***** ### 1. 建立模型。 根据设计需求，在rhino中建立双耳接头模型。  注：在rhino中对耳片和底座连接部分倒角时容易出错，形成非闭合的面，会对后期的mesh造成影响，一定要确保模型是一个实体。 ***** ### 2. Ameba优化 #### 1）划分网格 Mesh成功后，我们会看到有文字提示：Generated successfully，注意mesh.xml file不要超过6M。  模型上布满了蓝色的网格线，可根据需要更改Size大小。  ***** #### 2）定义支撑 在螺栓孔的地方设定支撑。  如下图定义了XYZ方向的固定支座。  ***** #### 3）定义载荷 在轴向、横向和斜向载荷在，耳片主要会发生剪切撕裂、挤压破坏和拉伸破坏。  螺栓与耳片一般采用过渡配合，考虑到使用过程中允许螺栓转动，在孔的上方分别设定了轴向、横向和斜向的线载荷。  调整各个方向上力的大小。  ***** #### 4）定义非设计区域 考虑到要保持各个孔的形状和大小不变，将这几个地方设定为非设计区域。Tolerance设置为Size的两倍。  ***** #### 5）定义其他参数 本例约束体积分数为30%，进化率设为0.01，材料设为铝合金，其他参数保持默认。  ***** #### 6）输入动态码，进行计算 输入动态码，进行云计算。  双击Login模块，点击Start进行求解。  在求解时也可实时查看应力分布情况。  ***** #### 7）优化完成 计算完成后，我们得到一个较为粗糙的网格模型。  ***** ### 3. 后处理 我们可以用Ameba的Mesh Tools对模型进行编辑。本例用到的后处理模块还在测试阶段，很快就会上线。 #### 1）网格重构 用Remesh模块进行网格重构，同时可以用MeshChecker检查网格质量，如果有非流形边的话，可调整Size直到没有非流形边。  重构后的模型。  ***** #### 2）工程化处理 对模型进行工程化处理，使线条更加柔和，便于加工与制造。可根据需要来调整Level。  工程化处理后的模型。  ***** #### 3）转化为四边形网格 用QuadMesh模块将网格转化为四边形网格，右键点击此模块，选择Solve进行求解。  所有网格均为四边形的模型。  ***** #### 4）转化为SubD模型 将最终得到的Mesh烘焙出来，在rhino中用SubDfrommesh命令将其转换为SubD模型  ***** #### 5）转化为Nurbs模型 用MeshtoNurb命令将SubD模型转换为Nurb模型  ***** #### 6）后期编辑 当模型转换为Nurbs模型后，我们可以在rhino中对其进行编辑，本例中，在孔处加了上下表面水平的轴套，保证零件可以装配。  ***** #### 7）最终渲染图  *****