题目：CT成像系统滑环支架的优化设计

在各类恐怖袭击中，因为爆炸物容易携带，所以更加容易造成伤害。这就使得各个国家对于爆炸物的检测设备性能要求更高，发展新型、高水平、智能化的爆炸物检测设备更加迫切。与传统安检设备相比，CT型安检设备使用滑环技术，检查速度快，检出率更高，因而越发受到安检市场的广泛关注。目前，CT型安检机主要采用螺旋扫描，滑环作为螺旋扫描的主力旋转部件，是CT型安检机的核心部件，对于CT型安检机的性能影响至关重要。随着滑环技术的发展，设计高速、低噪、高可靠性的滑环系统，对于提高CT型安检机的性能具有重要意义。本文在机械结构设计优化理论基础上，借助于结构设计优化软件，对滑环支架设计方案进行再优化，使得核心部件得以改进，最终可以提升整个系统的性能。

本文从目前国际安检行业面临的局势出发，梳理了国内外CT型安检产品发展历程，总结出高性能CT型安检机发展的迫切性。通过对CT技术、滑环技术进行简要分析，总结滑环支架设计、及优化设计的关键要素。通过分析并对比主流结构设计优化软件，提出本文的软件采用方案，即HyperWorks。针对滑环支架的结构特点，在三维设计软件Pro/Engineer中绘制滑环支架的三维模型，并对模型进行初步的简化，随后导入HyperMesh中。然后将导入的物体实施清理和创建网格，建立滑环支架的有限元模型；对有限元模型建立约束和添加外载荷，首先求出滑环支架在工作状态下的应力和应变原始结果。之后对此有限元模型进行拓扑优化，以应变为约束条件，在指定设计区域的体积最小化为优化目标，然后进行求解计算，通过对比最终得到了滑环支架的拓扑优化方案。

本论文的研究需求来源于某企业实体安检产品设计，因而对于企业来说，也具有一定的现实意义。