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为了提升截割臂可靠性的同时实现轻量化设计,以高巷道掘锚一体机截割臂为研究对象,应用OptiStruct软件,结合3种不同极限工况,对截割臂的结构强度进行了仿真分析.而后以截割臂为拓扑优化对象,以体积分数为约束条件,以加权柔度最小为优化目标,通过2种不同拔模方式,对截割臂进行了多工况拓扑优化.优化后的结果消除了多个应力集中点,质量减少了600 kg(11.3％).研究结果表明,产品设计前期引入拓扑优化技术,不仅可缩短项目的开发周期,同时对提高产品可靠性具有较大的意义.