买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

摘要：本发明涉及外壳设计优化技术领域，且公开了地下智能电缆牵引装置的外壳设计优化方法，其优化方法步骤包括：S1、构建牵引装置外壳模型；S2、确定合理的网格划分方法；S3、基于控制优化法对牵引装置外壳模型进行整体结构拓扑优化；S4、基于材料弹塑性形变理论对牵引装置外壳边角细节进行进形状调整和参数优化；本方法通过构建初始模型、确定合理的网格划分方法、基于控制优化法进行拓扑优化以及基于材料弹塑性形变理论调整装置细节，实现了对牵引装置外壳结构的优化设计，优化后的外壳结构具有更好的刚度和强度，能够有效抵抗管道内的复杂环境，确保牵引装置的稳定运行。

主权项：1.地下智能电缆牵引装置的外壳设计优化方法，其特征在于：其优化方法步骤包括：S1、构建牵引装置外壳模型：地下管道大多为空心圆柱体，所以选择圆柱体作为牵引装置外壳主体结构，牵引装置外壳主体两端设置半球形结构以便于放置智能设备，在实际的施工过程中牵引装置外壳要受到牵引绳拉力，所以在半球形结构两端设置U型环作为系挂牵引绳的结构；S2、确定合理的网格划分方法；S3、基于控制优化法对牵引装置外壳模型进行整体结构拓扑优化；S4、基于材料弹塑性形变理论对牵引装置外壳边角细节进行进形状调整和参数优化；步骤S2的具体步骤如下：S21、在牵引装置外壳沿管道轴线运动方向的最前端，即牵引装置外壳在前进方向上与管道内水流、管道内壁毛刺和管道内杂物的第一个接触面为牵引装置外壳前端面，该区域受阻力大，受力情况复杂，边界层是指流体流动与固体表面相互作用的区域，根据模型尺寸，确定边界层厚度，边界层厚度通常设置为局部特征长度的1%到5%，然后生成5层到10层细密的边界层网格，前端除边界层以外的区域用高密度的四面体单元进行网格划分；S22、定义牵引装置外壳中与管道轴线平行的最宽面为牵引装置外壳的侧面，将牵引装置外壳放置在水平面时，侧面区域是唯一与地面接触的面，地下管道是一个狭窄的圆柱形管道，牵引装置外壳侧面外壁在管道内运动时容易受到内侧管壁的挤压，相对于前端面，侧面形状规则，通过将离散化的基本单元形体进行扫描和拉伸的操作，获得网格，侧面受力情况相对与前端面简单，网格密度适中；S23、定义牵引装置外壳沿着管道轴线运动方向的后端，由于牵引装置外壳前端阻挡积水和异物而能够免受阻力的区域为尾端区域，以前端面为正面，在正视图中观察牵引装置外壳时，该区域被全部遮盖，这部分区域受力小，对仿真结果影响小，使用映射法将曲面边界映射到二维参数空间，在二维参数空间中进行网格划分，然后将划分结果反向映射到物理空间形成牵引装置尾端的曲面网格，尾端受力情况简单，网格密度低；S24、将牵引装置外壳划分为前端受阻区域、侧面受压区域和尾端低阻区域，将前端受阻区除边界层外的区域网格单元设置为高密度，侧面受压区域网格单元设置为中密度，尾端低阻区网格单元设置为低密度，通过几何级数的关系来描述这些密度级别的单元长度，高密度区网格单元长度为，中密度区网格单元长度设置为，低密度区网格单元长度设置为，其中为过度比率，已知模型前端区域体积，侧面区域体积，尾部区域体积和总的网格数量，根据公式：，可以算得过度比率的取值，有效地对三个区域合理分配网格数量。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 武汉华源电力设计院有限公司 地下智能电缆牵引装置的外壳设计优化方法