黄建国， 谭淑霞， 叶 愈， 浦宏毅， 李再参

（1.云南省机械研究设计院 云南省机电一体化应用重点实验室 云南省先进制造技术研究中心， 云南 昆明 650031；2.大连理工大学 城市学院， 辽宁 大连 116024）

0 引言

云南省地形地貌多样，农产品种类众多，高原、山地、小地块、 红黏土特征突出， 山地占总耕地面积的70%以上，因此对农机开发提出了更多要求。而从省外引进的农业机械适应性矛盾问题突出，难以适应土壤和农艺要求，需要根据农艺要求和作物、土壤、环境特点的具体需要进行结构及性能参数的设计计算和分析， 需要进行针对性设计开发。某厂现有型号的拖拉机采用经验设计，重量较大，在山地使用时存在功率不足的现象。针对山地耕作需要，对现有型号手扶拖拉机进行了结构分析和优化，更好的满足山地使用要求。

1 结构优化方法与步骤[1]

结构优化设计一般指在给定约束条件下， 按某种目标（如重量最轻、成本最低、刚度最大等）求出最好的设计方案的方法。结构优化方法一般来说包括拓扑优化、尺寸优化和形状优化，每种优化方法在不同的设计阶段使用。在概念设计阶段，需要对结构的传力路径进行求解，一般采用拓扑优化技术取得结构的最优拓扑， 其优化结果是一切后续设计的基础。 依据结构最优拓扑着手进行结构初步设计，初步设计完成后即进行形状的优化设计，取得结构的最优形状。 进一步的，在结构的详细设计阶段，需要进行尺寸优化分析，取得结构的最优尺寸。……