基于SolidWorks的托盘结构有限元分析及优化设计

托盘结构设计一直采用经验设计方法,其结构的合理性有待研究。通过SolidWorks对托盘进行了建模和参数化设计,并运用其集成的Simulation仿真分析功能对所建立的模型进行了有限元分析。通过与托盘试验原型测试对比,验证了分析的正确性和有效性。最后通过SolidWorks的优化功能对托盘模型进行了优化设计,得到了以安全系数为约束条件的托盘上连板的最优厚度。该方法可行、有效,为托盘结构分析和优化设计提供了一条新的思路。     

基于试验设计与有限元仿真的辐射井水平钻机承载部件优化设计

为了提升辐射井水平钻机承载部件的安全性与稳定性，运用试验设计（design of experiment，DOE）与有限元仿真技术对承载部件进行优化设计。通过正交试验法结合ANSYS Workbench有限元静力学仿真对由回转平台、立支架及横支架组成的承载系统的加强筋板布置形式进行优化设计，获得承载系统加强筋板的最优布局类型。在此基础上，运用基于试验设计的响应面优化法对回转平台的台面厚度、筋板高度及筋板厚度进行优化设计，进一步减小回转平台的最大等效应力、最大变形及质量，提升承载系统的安全性与稳定性。结果表明承载系统加强筋板的最优布局类型为：回转平台采用纵横筋板，立支架采用X形筋板，横支架采用V形筋板；回转平台的最优参数组合为：台面厚度为11.2 mm，筋板高度为31.9 mm，筋板厚度为12.3 mm。集成运用试验设计与有限元仿真技术对水平钻机承载部件进行优化设计的方法可为水平钻机实体样机设计提供一定的参考。     

锅炉给水预热器管板的优化设计与分析

目的对锅炉给水预热器的管板进行结构优化设计及有限元分析。方法首先通过给定设计参数计算出管板的厚度及受力分析,进而明确管板的结构设计确定主要参数,利用SolidWorks软件建立管板的三维分析模型,并用Ansys软件进行管板应力应变分析及温度场的分析,按标准方法计算4种工况下管板应力、壳程筒体的轴向应力以及换热管的轴向应力,同时采用JB/T 4732的方法对管板与筒体的应力进行评定,采用GB/T 151的方法对换热管的轴向应力、拉脱应力进行评定。结果该预热器能够在给定工况下安全运行。结论采用的设计方法为锅炉给水预热器管板的结构性能优化提供了理论依据和判定标准。     

板壳有限元COONS曲面法

<正> 本书提出板壳有限元Coons曲面构造法。它摒弃了传统的一致插入法,为直接构造各种用途各类板壳矩形元计算模型提供了简捷有效、灵活多样、几何意义直观、力学概念清晰的研究方法。它是板壳有限元与计算几何Coons曲面相结合的产物,是两门学科的交叉学科,是计算力学与计算几何造型设计的统一。它推广了计算几何的应用范围又增添了它的内涵,同时为板壳有限元的研究开拓了新的途径。它的发展将同计算几何、计算机绘图和CAD设计携手并肩向前发展,具有很大的潜力和发展前景。本书内容包括:第一章介绍板壳有限元Coons曲面法,构造出各类板壳矩形元;第二章介绍几个实     

汽车座椅骨架构件布局设计方法

传统的汽车座椅骨架构件布局依靠经验设计,不仅设计效率低,而且得不到性价比最优的结构.以某轿车后排座椅板管结构骨架为研究对象,基于结构拓扑优化设计技术,提出了座椅骨架构件布局设计方法.首先,根据骨架外观形状及尺寸要求,确定设计区域,并根据实际的安全带加载工况,建立设计模型;然后,以结构静刚度最大为优化目标,采用变密度法对结构进行拓扑优化设计,并根据拓扑优化结果,提出2种不同的布局方案;最后,根据有限元分析结果确定最终的设计方案,并对优化设计结果进行行李箱后撞的安全性分析.研究结果表明,在骨架质量下降1.92%的情况下,整体静态刚度提高19.0%,并满足动态碰撞的安全性要求.采用所提出的设计方法,可以得到最优座椅骨架构件布局结构.     

制冷空调装置设计方法现代化与智能化仿真探索

制冷空调装置设计方法需要现代化,应该引入计算机仿真、优化、人工智能技术代替传统的经验设计方法。本文介绍了仿真优化的基本内容、发展历程以及与计算机辅助设计、ＣＦＣｓ替代、节能节材的关系。本文还介绍了计算机仿真优化的应用状况,以及智能化仿真方法。     

基于自适应成长原理的板壳结构加强筋分布设计技术

将自然界分枝系统形态自适应成长机理应用于板壳结构加强筋分布设计中,深入讨论板壳结构加强筋分布设计技术.应用ANSYS APDL二次开发语言进行编程,使提出的设计原理方便地应用于实际工程设计.整个应用程序包含前处理、优化迭代及后处理三个模块.前处理模块建立设计对象的基结构,基结构由基本板壳结构和初始加强筋组成.基本板壳结构可采用ANSYS中的建模模块创建或直接导入由其他CAE软件建立的几何模型,而初始加强筋由基本板壳结构上的节点连接而成的梁单元构成.优化迭代模块包含“选种”、灵敏度分析、分歧/成长/退化等功能.采用变量扰动法,基于ANSYS有限元分析模块计算活动加强筋的近似灵敏度.根据自然界分枝系统形态形成机理进行加强筋的分歧/成长/退化.最后由后处理模块输出设计结果.以若干典型的设计案例说明所提出方法的有效性,并通过与ANSYS的结构拓扑优化设计模块的设计结果比较说明了所提出方法的可行性．     

振动试验夹具的优化设计及模态试验

将优化设计引入到夹具的设计环节中,运用拓扑优化和尺寸优化来合理布置材料分布以及优化板件厚度尺寸,提高夹具设计效率和设计质量,采用数字信号处理的方法对加工出来的夹具进行模态试验,将模态试验的结果与有限元模态分析的结果进行对比。证明了优化设计在夹具设计中的可靠性和适用性,为今后夹具的动态设计提供有价值的参考。     

复杂系统的多学科设计优化综述

从设计和分析的本质出发,结合复杂系统的特点,通过分析传统设计优化流程在面对复杂系统时存在的困难和缺陷,指出多学科设计优化(multidisciplinary design optimization,MDO)方法是解决复杂系统设计优化问题的一种有效措施.在此基础上,介绍了多学科优化方法的基本思想,总结了子系统耦合方式及MDO在处理耦合时的基本方法,归纳了MDO的知识框架和主要研究内容.最后在现有研究成果的基础上,对MDO今后的研究提出了几点参考意见.     

多向模锻液压机机身结构优化设计

采用UG和Ansys Workbench软件建立有限元模型,对机身结构进行了有限元分析,得到了液压机在满负荷条件下的机身变形、应力云图。通过对模拟结果进行分析发现,机身的强度达到了设计要求,但是上横梁和左右侧梁的刚度不够。对3种解决措施进行优化模拟,发现综合采用增厚筋板和合理加装筋板最为有效,机身刚度满足设计规范要求。