[实用新型]一种用于微耕机的拓扑优化车身

说明书

一种用于微耕机的拓扑优化车身，本实用新型采用基于敏度阈值的拓扑优化方案来确定车身结构的主传力路径，并将车身板筋分布在主传力路径上，以加强结构，在进行拓扑优化车身设计时，首先以合金钢板和杆相连接的结构作为基本单元来模拟车身，并建立对应的有限元分析模型，之后，把合金钢板的厚度和杆的横截面积作为变量，进行相应的满应力设计，最后进行最终的算例求解，得到最终车身的形状和结构，适合大范围的推广和应用。

技术领域

本实用新型涉及一种微耕机的车身，具体涉及一种用于微耕机的拓扑优化车身。

背景技术

已知的，随着农业产业结构的不断调整，大棚、林果生产给我们的生活带来了较多的便利。在微耕机方面，车身是微耕机受力反馈的主要受力部分，车身上通常需要和各种连接件相连接，因此车身一直受到各种拉应力、压应力、剪切力等的作用，如地面对车轮的反馈力，减震器反馈作用力，承重底盘的拉力，车上货物的压力等，而传统的微耕机车身结构重量重，刚度小，应力水平高，疲劳寿命低，形状单一，行车阻力大等。易使车身发生变形、弯曲，甚至断裂等。

发明内容

为了克服背景技术中存在的不足，本实用新型提供了一种用于微耕机的拓扑优化车身，本实用新型采用基于敏度阈值的拓扑优化方案来确定车身结构的主传力路径，车身在刚度不变的情况下，使应力分布更加均匀，最大应力相应减小，结构重量减轻等。

为实现如上所述的发明目的，本实用新型采用如下所述的技术方案：

一种用于微耕机的拓扑优化车身，包括腹板、板筋A、上缘条、板筋B、板筋C、下缘条和板筋D，所述板筋A分别与上缘条和腹板相连接，板筋A由下边缘水平，上边缘为圆弧线组成，上缘条的下端头与水平线的夹角为5～10°，上缘条的上端头与水平线的夹角为50～60°，板筋B分别与上缘条和腹板相连接，板筋由下边缘水平，上边缘为圆弧线组成，板筋C分别与下缘条和腹板相连接，位置为与水平线保持10～20°夹角，下缘条方向水平，板筋D分别与下缘条和腹板相连接，位置为与水平线保持10～20°夹角，板筋A、板筋B、板筋C和板筋D相交于车身中央的一点形成所述的用于微耕机的拓扑优化车身。

所述的用于微耕机的拓扑优化车身，所述圆弧线的半径为1550～1650mm。

采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下所述的优越性：

本实用新型采用基于敏度阈值的拓扑优化方案来确定车身结构的主传力路径，并将车身板筋分布在主传力路径上，以加强结构，在进行拓扑优化车身设计时，首先以合金钢板和杆相连接的结构作为基本单元来模拟车身，并建立对应的有限元分析模型，之后，把合金钢板的厚度和杆的横截面积作为变量，进行相应的满应力设计，最后进行最终的算例求解，得到最终车身的形状和结构，适合大范围的推广和应用。

附图说明

图1是本实用新型的车身结构示意图；

在图中：1、腹板；2、板筋A；3、上缘条；4、板筋B；5、板筋C；6、下缘条；7、板筋D。

具体实施方式

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例；

结合附图1所述的一种用于微耕机的拓扑优化车身，包括腹板1、板筋A2、上缘条3、板筋B4、板筋C5、下缘条6和板筋D7，所述板筋A2、板筋B4、板筋C5和板筋D7分别与腹板1和上下缘条相连接。

为所得到最终的拓扑优化车身的具体流程为：基于拓扑优化建立相应的有限元分析模型；对其进行结构分析，即基于变密度法连续拓扑优化；主传力路径；分别得到板筋A2、板筋B4、板筋C5和板筋D7的位置。