问题描述：

滤清器底座受发动机气管的影响，在试验中，实际装配过程中发生破坏。对模型拓扑优化，设计了新的模型。然后考虑在 5 倍重力加速度下底座的模态分析及振动情况。计算结果表明总体应力值满足设计要求。

一．分析模型

图 1 滤清器 3 维模型

图 2 原模型

图 3 拓扑优化结果

图 4 改进之后模型

二．材料参数

材料名称 弹性模量 MPa 泊松比 屈服强度 MPa 抗拉强度 MPa

底座 Alsi9cu3 0.7E5 0.33 265 420

其他 steel 2.1E5 0.3

三．稳态动力学分析

 结构和机械设计中，要考虑两类载荷的作用—静力载荷（static loading）和动力载荷（ dynamic loading)。

动力载荷就是大小、方向、作用点随时间改变的载荷。在分析中底座的边缘被约束。定义子空间法求解稳态响应步之前要先进行模态分析，提取前10阶特征模态，能够完全覆盖载荷的频率范围。根据试验条件，模拟40hz频率振动下，受-F--+F（F=5mg）动载荷时底座的应力。

四．计算结果

五．结 论

通过对改进前后模型进行对比，加强筋对振动时的效果改进比较明显。

资料来源：达索官方