基于APDL语言的风电齿轮箱的行星架拓扑优化

     *SET,d1,1.2                      !*定义变量d1=1.2mm
    CYLIND,d1/2,,-b1/2,b1/2,0,360,   !*建立直径为d1，高度为b1的圆柱体
    VADD,P51X                        !*体相加
    ET,1,SOLID92                     !*定义实体单元类型为SOLID92
    MPDATA,EX,1,,1.6e11              !* 定义杨氏模量为1.6e11Pa
　　5 施加边界条件
　　针对行星架实际工况以及其具体结构,约束加在零件最左端的圆柱环面上，又因为是静力分析，所以可以认为行星架的瞬间是固定不动的，所以施加全约束[5]。
　　载荷主要包括：①首先施加重力于整体；②与三个行星轮轴实现装配的六个通孔的内表面:受到切向力，通过计算其值大小为736876N（如图5）。
　　力和位移边界条件施加结果如图4所示。

    6 拓扑优化设置
    拓扑优化的基本步骤：
    1）定义结构问题；
    2）定义单元类型；
    3）指定优化和不优化的区域；
    4）定义并控制载荷工况或者频率提取；
    5）定义并控制优化过程；
    6）查看拓扑优化的结果。 本部分工作APDL语句及其解释如下：
    TOCOMP，MCOMP，SING，1!*定义拓扑优化的单柔度函数
    TOVAR，MCOMP，OBJ!*定义MCOMP作为拓扑目标
    TOVAR，VOLUME，CON，，50!*定义要省去材料的百分比为50％
    TOTYPE，OC!*指定求解方法，优化准则法
    TODEF，0.0001，!*定义收敛容差
    TOLOOP，12，0!*定义最大迭代次数12
    FINISH
    TOPLOT!* 查看优化设计结果
    7 结果后处理
    拓扑优化模块中有三种方法显示结果: 1)通过列表来显示拓扑迭代过程; 2)用图形来显示拓扑迭代过程;3)通过软件用实体上不同的颜色来表示拓扑优化的结果。图6是行星架拓扑优化密度云图，图中蓝色区域表示可以被去掉。这样就得到了优化结果。图8为目标函数历程曲线。