撰文/厦门大学嘉庚学院 陈毅龙 林育兹 郑伟

电动滑板桥轻量化优化设计

撰文/厦门大学嘉庚学院 陈毅龙 林育兹 郑伟

本文通过SolidWorks建立参数化的电动滑板桥三维模型，导入ANSYS Workbench中进行静力学分析，根据分析的应力、应变结果，进行拓扑优化，得到合理的拓扑结构。结合拓扑优化结果和工程经验，以质量最小为目标函数，强度为约束条件，进行滑板桥尺寸优化设计，在保证滑板桥强度前提下，优化后的滑板桥比原滑板桥质量减少了33.33%，取得良好的轻量化效果。该优化方法为电动滑板车轻量化设计提供一种思路。

一、引言

电动滑板是在传统滑板上加装一套电控驱动系统，它通过遥控器控制专用电机转向和转速，经传动机构带动滑板的轮子转动，从而使滑板行进，实现代步的作用，其作为一款新型的代步工具，深受年轻人喜爱，成为一种流行趋势。电动滑板桥是连接轮子与板面的支架结构，承担轮子与板面之间动力传递。目前，国内电动滑板桥均沿用了传统滑板桥的结构设计，但由于电动滑板不需要做出传统滑板诸如起跳、翻转之类的动作，受力情况单一，传统滑板桥结构便显得较为笨拙，强度上存在较大冗余，因此去除桥结构多余材料，减轻重量变得尤为重要。国内对电动滑板研究主要集中在电控系统和板面材料选择上，针对桥结构优化鲜有研究。

针对以上情况，本文建立了电动滑板桥有限元模型，通过静力学分析，得到电动滑板桥的应力、应变结果，根据分析结构，进行拓扑优化，得到合理的拓扑结构。……