某车型发动机悬置后支架优化设计和疲劳分析

针对某车型发动机在振动强化试验中悬置后支架出现开裂的问题,建立悬置后支架有限元模型并进行应力分析,发现应力分析结果与试验结果一致,且原支架结构应力集中现象非常明显,主要分布在侧筋根部;用OptiStruct对悬置后支架进行拓扑优化设计,结果表明拓扑优化材料应主要布置在底部和侧筋.在此基础上,通过4种优化方案的对比得到质...     

某载货车电瓶支架断裂分析及结构优化

针对某载货车电瓶支架总成在整车道路试验中出现断裂的问题,在Abaqus软件中建立其有限元模型,进行强度计算校核,找出断裂破坏的主要原因,并提出改进建议.改进后的电瓶支架在试验中无损坏,并已经小批量投产.对电瓶支架总成进行减重,利用Abaqus软件的拓扑优化模块对电瓶支架进行拓扑优化,并对优化后新设计的结构进行计算.拓扑优化后新设计结构满足强度要求,实现减重2.93 kg.     

基于拓扑优化的筏形基础传力途径仿真

文章主要介绍了通过拓扑优化对筏形基础的传力途径进行仿真分析的基本原理和所涉及的关键问题.结合大型有限元软件ANSYS,建立了筏板-地基土共同作用体系的全三维有限元模型.并在此基础上,采用变密度法建立拓扑优化模型,选取序列线性规划法对某高层建筑的筏形基础结构进行了仿真分析.仿真结果较为清楚地反映了筏板内部应力分布的宏观规律.表明,应用有限元法进行筏形基础结构拓扑优化设计是一种有效的优化方法,可为高层建筑筏形基础设计提供重要的概念化设计参考.     

结构优化设计软件Tosca初探

一、前言 Tosca是标准的无参数结构优化系统,可以对具有任意载荷情况的有限元模型进行拓扑和外形优化.在优化过程中,可以直接使用已经存在的有限元模型.Tosca进行结构优化的每一迭代过程均在外部求解器中进行求解,通过采用众多业界认可的标准求解器从而保证了计算结果的高质量.     

基于类桁架的多工况下平面Prager结构拓扑优化

为开展多工况下曲面结构的拓扑优化,采用两向正交类桁架连续体材料模型和有限元分析方法,以杆件在结点位置的密度和方向为优化设计变量进行结构优化。根据有限元分析结果,采用满应力准则法优化各单一工况下的材料分布。按照多工况与各单工况下材料的方向刚度最大值的差值最小为原则,优化多工况下的杆件方向和密度分布。将杆件竖直位置的质心连线作为拓扑优化的平面Prager结构,以3个算例表明该方法的有效性。     

基于有限元法液压支架底座的结构优化

为提高液压支架底座的可靠性和稳定性,对ZZC8800/20/38型六柱支撑式固体充填液压支架底座进行有限元分析;建立底座模型并进行分析,确定其危险工况和其加载的方式;建立有限元模型并对其分析,确定了应力集中和位移变形最大位置以及每种危险工况的加载方式。根据有限元的分析结果,对底座结构进行拓扑优化,并以质量、最大应力和最大变形位移为优化目标,进行尺寸优化。优化后底座最大应力最大减小了79.7%,最大变形位移最大减小了53%,质量减少了3.7%,底座的整体强度得到了提高,同时实现了底座的轻量化,疲劳损伤和变形位移较小,达到了预期的优化目的,安全系数均得到了提高。     

直驱式风电机组发电机转子支架强度分析

为实现某直驱式风电机组发电机转子支架的强度设计要求,应用有限元软件和疲劳分析软件,研究有限元方法在极限强度和疲劳强度分析中的应用.基于HyperMesh建立直驱式发电机有限元模型,采用MSC Nastran计算分析转子支架的极限强度.在极限强度不满足强度设计要求的情况下,对转子支架的结构进行优化.基于疲劳分析软件,计算分析转子支架的疲劳损伤.最终得到优化后的转子支架设计满足强度设计要求.     

基于拓扑优化的中央空调模块机机架结构设计

为提高中央空调模块机的整体性能和品质,对模块机机架的结构框架进行最优化设计.基于拓扑优化方法,利用HyperWorks建立有限元模型并施加载荷和边界条件;以节点位移为约束条件,以模型体积最小化为目标函数,对模块机机架进行分析和结构优化.结果表明,拓扑优化方法可以获得较优的结构模型,可以改善结构的力学性能,减轻产品质量和降低制造成本.     

旋压机电机支架的有限元分析与结构优化

本文对旋压机电机支架组合体的三维实体结构进行有限元分析,计算结果作为优化设计的初始条件,在ANSYS环境下对电机支架参数化建模,以结构变形、重量及低阶固有频率为控制目标对支架筋板厚度进行优化,并对两种设计方案的静动态性能进行评估。     

基于Hyperworks的平衡轴支架拓扑优化设计

拓扑优化是一种根据载荷、约束及优化目标寻求结构材料最佳分配的优化方法,既可用于全新产品的概念设计,又可用于已有产品的改进设计;基于Hyperworks平台采用变密度法进行重卡平衡轴支架的拓扑优化设计,对优化后的重卡平衡轴支架进行有限元分析,将其应力分布、质量与原设计做比较;研究表明,经拓扑优化后的重卡平衡轴悬轴支架,应力大小大幅度减少,应力分布更加均匀,质量大幅度减少,实现了轻量化,为平衡轴支架结构的改进设计提供了重要的技术信息。     

空间充气展开天线支撑结构尺寸优化

为优化充气展开天线支撑结构,采用四边形四节点薄壳单元建立充气支撑管和支撑圆环的有限元分析模型.利用ANSYS软件,首先计算内压作用下结构的应力和固有频率,然后依次采用0阶和1阶优化算法对结构尺寸进行参数优化,有效地降低结构整体质量.该尺寸优化可以大大缩短设计周期,提高设计水平.     

卫星结构板优化设计

利用MSC Patran对某板式卫星结构进行有限元建模,采用MSC Nastran对卫星进行模态分析,获取整星结构的模态参数,并与试验结果进行比对,验证有限元模型的正确性和准确度。在满足结构强度和刚度的约束条件下,对安装有效载荷单机的关键底板进行刚度和强度优化设计。优化前后结构的有限元仿真分析表明：优化设计可有效抑制载荷单机处的振动位移响应。     

基于Patran和MSC Nastran的压电智能桁架结构振动模态分析

用Patran和MSC Nastran分析压电智能桁架结构振动模态,验证基于有限元法建立的智能桁架结构机电耦合动力学模型的正确性和有效性.结果表明：采用Patran和MSC Nastran针对2种典型压电智能桁架结构开展振动模态分析的结果,与采用基于有限元法建立的数学模型计算得到的模态频率及实验测试模态频率近似相等,验证基于有限元法模型的正确性和有效性,为开展主动振动控制器的设计提供模型和技术支持.     

基于特征造型的重载货车辗钢整体车轮结构设计优化

为减轻重载货车车轮的质量、提高使用寿命,将常规的设计优化方法、参数化特征造型和有限元分析结合,进行重载货车辗钢整体车轮设计优化.以车轮轻量化为优化目标,基于特征建模方法确定设计变量,用有限元分析确定车轮强度和刚度的约束条件,建立辗钢整体车轮的设计优化模型.设计优化和参数化特征造型为有限元分析提供轮辐的几何尺寸,有限元分析主要进行优化后的车轮应力分析,并判断优化后车轮应力是否得到改善.参照＂GB 8601—1988铁路用辗钢整体车轮＂,采用通用CAD/CAE软件建立重载货车辗钢整体车轮的三维实体模型,对其进行设计优化,取得满意的效果.     

基于MSC Nastran的矿用电动轮自卸车货箱模态分析

针对矿用电动轮自卸车货箱的动态特性,提出基于模态分析结果的货箱结构改进方法.通过Patran建立货箱结构的有限元模型,应用MSC Nastran对其进行模态分析,得到货箱结构的动态参数.根据模态分析结果对货箱结构进行改进,货箱结构固有频率及振型得到较好的改善,为进一步研究矿用电动轮自卸车货箱的优化设计和预测疲劳寿命奠定基础.     

机翼柱面梳状接头设计和参数优化

为解决工程实际中常规机翼梳状接头应力严重、结构偏重的问题,设计一种用于机翼结构对接的柱面梳状接头,并借助试验设计和Kriging代理模型技术提出其细节参数优化方法,应用试验设计法选取样本点,通过非线性有限元接触分析得到该样本点的响应,以此建立Kriging代理模型,并采用更新技术提高Kriging代理模型的精度;应用多岛遗传算法优化该代理模型并获得最优解.算例表明:采用该方法,机翼减重效果明显,优化效率提高.     

微陀螺仪特征频率分析及结构参数优化

应用Coventorware软件系统模型的方法对一种振动板式微陀螺仪进行了特征频率分析和结构参数优化,研究了静电压对特征频率的影响。并用有限元分析方法进行了验证,比较了两种方法的差别。     

基于传递函数的汽车喇叭支架结构优化

针对某试验样车在喇叭工作状态下离合器踏板产生振动的问题,通过有限元分析和试验测试分别得出传递路径的加速度频率响应函数.通过NVH试验测得离合器踏板处的加速度频率响应,并与用有限元法计算传递函数得到的结果对比,二者吻合较好.在已有设计空间内优化喇叭支架结构,并比较喇叭支架优化前、后离合器踏板处的加速度频率响应.对喇叭支架优化后离合器踏板的加速度频率响应测试结果表明,离合器踏板振动问题基本消除.     

基于Solid Works Simulation的产品设计有限元分析

本研究旨在探讨有限元分析方法以及基于SolidWorks Simulation的有限元分析方法在产品设计过程中的实际应用。首先详细分析了基于SotidWorksSimulation的有限元分析方法的具体过程,然后通过实例详细探讨了SolidWorks Simulation的基本功能及其使用方法,包括SimulationXPress应力分析、Simulation结构有限元分析以及Simulation优化分析的应用方法。实例证明,基于Solid Works Simulation的有限元分析方法应用于实践中有助于提高产品设计的质量与效率。