由于隧道式洗衣机具有洗涤单机无法比拟的优势,已经在洗涤工业中得到广泛运用,但遗憾的是中国尚未实现隧道式洗衣机的国产化,市场上的隧道式洗衣机全部从国外进口。面临严峻的市场竞争压力,如何在最短的时间内以最低成本制造出隧道式洗衣机,是赢得市场的关键。在当今全球CAD/CAE技术的蓬勃发展形式下,本课题正是采用CAD/CAE技术,完成隧道式洗衣机关键部件的设计分析和拓扑优化,提前实现隧道式洗衣机的国产化。本文首先根据阿基米德螺旋传动原理,设计了新型的基于偏心阿基米德螺旋面传动的隧道式洗衣机内滚筒。然后按照结构静力学分析流程,借助HyperMesh有限元软件对内滚筒进行静力学分析,计算其在静态载荷条件下的应力和变形。为研究洗涤时水对内滚筒的冲击,使用ABAQUS软件建立基于CEL方法的流固耦合计算模型。通过流固耦合分析,发现内滚筒单元上的结点应力有波动,但都远低于材料的许用应力,结点应力的波动说明内滚筒在洗涤时,会有轻微的振动。在内滚筒静力学分析的基础上,为了找到对内滚筒刚度和强度影响最大的因素,选取了包括:螺旋板厚、偏心距,小基圆半径,滚筒壁厚和洗涤筋厚等5个因素4个水平。采用正交试验的方法,通过方差分析,确定了螺旋板厚和滚筒壁厚是影响内滚筒刚度和强度最大的2个因素。为内滚筒的设计提供了理论依据。为了改变传统零件设计模式,将拓扑优化理论引入内滚筒支架的设计中,借助Hyperworks软件中的Optistruct模块,对支架的初始设计空间进行拓扑优化分析。由于拓扑优化的结构并不具有可生产性,本文结合拓扑设计的支架结构毛坯和实际加工工艺要求,设计出全新的内滚筒支架,与原支架对比,在工程许可范围以内,重量降低了39.27%,因此对支架实际设计是有参考意义的。