基于ANSYS Workbench的升船机承船厢卧倒门优化设计

利用有限元分析软件ANSYS Workbench对某升船机承船厢卧倒门进行参数化建模,定义了包括板厚与主梁间距在内的10个设计变量.根据有限元结构静力分析的结果,综合结构灵敏度分析,确定每个设计参数对卧倒门结构质量、综合应力与综合位移的影响程度,以结构板厚、主梁间距为设计变量,以最大综合应力与综合位移为约束条件,以结构质量为目标变量进行优化设计.通过目标驱动优化(GDO)中的筛选法(Screening),选出最佳设计点,实现了6.8%的质量优化.参数化建模实现了整个卧倒门的参数化管理,在很大程度上提高卧倒门的设计优化效率.     

注塑机拉杆卸载槽的应力分析与优化

针对注塑机拉杆上螺纹近卸载槽处出现断裂的问题,以各模板和拉杆为整体建立有限元模型对拉杆进行应力与应变分析.为降低卸载槽的最大应力、改善其应力分布和确定合理加工量,建立以限制局部最大应力、切削加工量和确保应力分布均匀为约束条件,并结合有限元分析方法对卸载槽的参数进行优化.经参数优化后卸载槽的最大应力下降14%,沿其长度方向受力较均匀,为拉杆的设计提供了理论依据.     

高速旋转接头芯轴的静力学与模态分析

静力学与模态分析的结果能反馈结构的设计和参数是否合理.利用有限元软件Ansys WorkBench对三维建模后的旋转接头芯轴结构进行静力学和模态分析.计算求得芯轴在静力状态下的等效应变、应力、位移和在模态分析下的低阶固有频率,并得到其应力、应变、位移、固有频率下的云图,使芯轴在设计的时候可以加强易磨损处的刚度和避开共振频率,对旋转接头芯轴的结构设计以及参数优化有一定的指导意义.     

基于PRO/E和ANSYS的热轧H型钢万能轧机结构设计与优化

根据某公司热轧H型钢万能轧机维修要求,进行轧机优化设计。借助于ANSYS有限元软件,分析机架、轴承座零部件变形参数(应力、应变与位移)。优化后的轧机,最大位移为0.049 mm,最大应力3.181 MPa,刚度高,弹性变形小。     

管程清洗机器人导轨的轻量化多目标优化设计

在满足静刚度的条件下,为减轻导轨质量,对其进行多目标优化设计。利用特殊结构设计的导轨实现齿轮齿条传动与承受载荷和导向运动作用的有机结合,该导轨是直角坐标式换热器管程清洗机器人的关键部件,在整体机器人的静力学分析中,其应力、应变最大,因此,对导轨进行了关键部件的有限元分析。以竖直导轨为研究对象,利用SolidWorks进行三维建模,通过专有程序接口将模型导入ANSYS Workbench中进行静力学分析,并利用ANSYS DesignXplorer模块和筛选算法对导轨尺寸进行轻量化设计。与初始设计相比,质量减轻了25.9%,实现了清洗机器人导轨结构的轻量化设计。     

2兆瓦风力4发电机主轴参数化建模与有限元分析

利用ANSYS有限元分析软件对2兆瓦风力发电机主轴进行了参数化建模和有限元分析,得出了其简化模型的应力分布和低阶模态,指出最大应力发生在前端支撑处,并将模型简化前后的变形和频率进行了对比,验证了简化模型的正确性.     

巷道巡检机器人隔爆箱体轻量化设计

为了最大限度地减轻巷道巡检机器人的质量,增加机器人的续航能力,基于ANSYS Workbench软件对某轮式巡检机器人的隔爆箱体进行了轻量化设计.使用Pro/E软件建立了巡检机器人隔爆箱体的参数化模型,并导入ANSYS Workbench进行静力学分析.基于分析结果和所建立的优化方程,使用目标驱动优化方法对机器人隔爆箱体进行了优化分析,得出了在满足相关限制条件下质量最轻的箱体参数.对优化结果进行进一步分析后表明:壁厚对箱体质量影响最大,增加箱体长宽比可以减小箱体质量.     

专用锻造机械臂轻量化设计及仿真分析

针对锻造生产过程中存在的工人劳动强度大和生产效率低等问题,本文对某生产线专用锻造机械臂进行轻量化设计。通过对机械臂夹持器进行创新设计,减小夹持工件时夹持器所需的最大驱动力,并采用有限元软件,对机械臂进行极限位置处的静力学分析,得到了机械臂最大变形约3.64mm,最大应力约38MPa。同时,以最大变形为约束条件,以横梁质量最轻为优化目标,建立有限元数学模型,在满足机械臂末端承载能力的前提下,采用有限元整体分析和响应面优化相结合的方法,对机械臂进行优化设计。优化结果表明,优化后的机械臂最大变形减少约8%,机械臂横梁质量减少约25%,达到了专用锻造机械臂轻量化设计的目的。该研究为机械臂的后续优化工作提供一定的参考价值。     

基于ANSYS Workbench的中部槽优化研究

在中部槽拓扑优化的基础上,利用ANSYS Workbench软件,以整体重量,最大等效应力和最大整体变形3个变量为目标函,以底板厚度、中板厚度、铲板顶部高度3个尺寸为设计参数,对中部槽进行了多目标参数优化,优化后中部槽质量减少10%,节省了材料.最后为了验证优化的合理性,对优化后的中部槽进行校核,结果表明优化后的中部槽满足原工况要求,且应力分布更加均匀合理.     

基于PRO/E与AWE的梳棉机机架优化仿真分析

利用三维软件PRO/E对梳棉机机架进行三维参数建模,通过计算机接口技术将模型导入有限元分析软件AWE进行刚强度及模态分析,找出机架结构的静、动力学缺陷。采用电阻应变片电测法对梳棉机机架进行了现场的动应力测试,并对机架的动应力进行了相应的分析,测试结果与有限元分析结果相一致。选择机架的最大变形、最大应力为优化对象,对机架结构参数进行优化,对改进后的机架再进行分析验证,改善了机架结构动态性能,提高了机架抗振能力,为机架结构的合理设计与改造提供了可靠的依据。