参赛题目

报告包括如下内容：

1）简述结构设计思路、方法；

2）结构设计方案描述、结构设计图、工艺性说明，能准确说明设计意图即可；3）分析过程与结论。

题1：集中力扩散结构优化设计

如下图所示的平板结构，宽600mm，高350mm，厚20mm，左右两端受对称约束（UX=0、ROTY=0、ROTZ=0），上端固支，下端仅限制法向位移（UZ=0）。平板下端中央部位120*20mm区域内承受200MPa的均匀压力。已知平板材料为铝合金，弹性模量E=70GPa，泊松比v=0.3，屈服极限280MPa，密度2.8 103kg/m3。

结构设计要求如下：

1）除图中顶端20mm高度区域外其余部分为可设计区，结构保留质量不超过可设计区域的30%；

2）平板上端Y向的最大应力最小化；

3）结构不得发生屈服和任何形式的失稳；

4）设计方案结构简练合理，满足机加工生产工艺要求。

评审委员会主要从以下三个方面对参赛者作品进行评审：

1.创新性：作品在相关专业领域上有独特的创新之处，体现原创性，参赛作品不可直接采用工作中已有成果。

2.可行性：作品中理论可对实际工作产生指导价值，技术或设计方案在现有生产和制造条件下切实可行、可操作。

3.未来发展前景：作品的理论、技术或设计方案能在可预期的未来得到进一步发展应用。

题2：承外压回转体结构设计

如图2.1示意回转体结构，外形尺寸要求为端面直径?2000mm，总高600mm。已知结构材料为铝合金，弹性模量E=70GPa，泊松比v=0.3，屈服极限280MPa，密度2.8?103kg/m3。固支约束结构端面，外表面承受1.0MPa的气压载荷。

图2.1 回转体示意

图2.2 回转体截面可设计区域

结构设计要求如下：

1）回转体截面可设计区域如图2.2阴影部分所示；

2）回转体形式不限，可为圆球壳、椭球壳、三心底或其它创新形式；

3）结构形式不限，可为光壳、环肋壳、网格加筋壳或其它创新结构；

4）结构不得进入屈服和任何形式的失稳；

5）结构沿回转体轴向的最大位移不大于3mm；

6）结构满足铸造生产工艺要求；

7）计算结果应合理考虑工程经验修正；

8）在满足以上所有要求的基础上质量最轻。