《表3 水平运动工况下的结构动态优化结果》

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《基于等效静态载荷法的平衡吊臂架结构优化》

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分析结构动态拓扑优化结果，平衡吊垂直运动与水平运动条件下，得到的杆件优化构型具有相似性。究其本质，是因为在动力学仿真时，两种工况下的臂架系统最大应力曲线有相似的走势，此时根据等效静态载荷原理，得到的臂架系统等效静态载荷也具有相似的变化趋势，而作为动态优化的边界条件，等效静态载荷将对优化结果起到至关重要的影响。从结果中可以看出：ABD杆外部左右两侧在厚度方向上被去除了部分材料，且主要变化区域为杆件底侧，顶侧由于需要承载大部分拉应力而得到保留；BC杆作为与滚轮相连的结构杆件，其大体形状被保留，最外围轮廓部分材料由于对结构承载贡献不大而被去除；CE杆在平衡吊工作时主要承载压应力，其优化结果的外轮廓更趋近于圆柱体；DEF杆内部在杆件长度方向形成通孔，外轮廓类似于ABD杆在左右两侧被去除了少部分材料。垂直运动、水平运动工况下平衡吊优化前后臂架系统各杆件参数对比分别如表2和表3所示。