根據Topology優化結果，結合三維建模軟件CATIA對支架幾何模型進行修改，改進后的模型如圖9所示。

圖9 幾何模型

4.1 有限元模型

    采用點四面體單元Tet4對幾何模型進行網格劃分，平均單元尺寸為4mm。根據初次分析結果，對應力較大部位進行網格細化，單元尺寸為2mm。整個模型的單元數為221691，節點數為21405。有限元模型如圖10所示。

圖10 有限元模型

    其余諸如材料屬性、約束與載荷等參數設置均與原始模型此工作狀態下相同，因為模型發生改變，仍把約束與載荷施加部位標示出來，如圖9所示。

4.2 計算結果

    應用RADIOSS進行求解，優化后支架整體應力分布情況如圖11所示，支架上最大應力為15.3MPa，如圖11中紅色圓圈所示，圖12是其局部應力放大云圖；支架上最大變形為0.007mm，發生部位如圖13所示。

圖11 整體應力云圖

圖12 局部應力云圖

圖13 變形云圖

5 結論

    1優化后的支架其最大變形為0.007mm，雖較優化前增大，但仍能滿足材料的剛度設計要求；其應力最大值由原來的21.6MPa降低為15.3MPa，降低了約29.2%；其重量也由原來的3.46Kg減少到2.88Kg，降低了約16.8%，節約了制造成本，增強了作戰的機動性，這對于航空產品來說，意義十分重大。

    2優化前的結構有的部位應力很大，有的部位應力卻很小，應力分布不均；優化后的結構應力分布比較均勻，這說明，優化后的結構其材料分布與結構中應力流的走向吻合較好，材料得到了充分的利用。