基于灵敏度分析的门式起重机结构优化设计

针对门式起重机的结构特点,运用ANSYS软件的APDL语言创建了门式起重机参数化有限元模型,在两种危险工况下对其进行有限元分析,获得了门式起重机在这两种危险工况下的最大等效应力与变形分布。根据分析结果,对门式起重机的结构进行灵敏度分析,得到对门式起重机总体积影响较大的截面尺寸和外形尺寸,基于此,运用ANSYS软件内部的sub-problem优化算法对这些尺寸进行优化设计。在满足刚度和强度要求的前提下,使优化后的门式起重机总质量减轻了19.3%,取得了较好的优化效果。     

造桥机开模与过孔过程强度计算与实验研究

以某45m垮造桥机为研究对象,利用ANSYS有限元分析软件对其在纵移和开模工况下的强度进行了计算。对该造桥机进行了开模和过孔过程强度检测,检测结果与计算结果基本一致。此研究结果为造桥机设计和施工过程提供了参考。     

采煤机截割部动态特性的仿真研究

以滚筒式采煤机为研究对象,基于UG、ANSYS等软件对采煤机截割部的前后摇臂、前后提升托架在不同工况下的动力学特性进行分析,得出不同工况下摇臂和提升托架的应力集中位置,为优化截割部的结构,提升其可靠性和稳定性奠定理论基础。     

沙滩清洁车自卸托架侧板的拓扑优化设计

根据沙滩清洁车虚拟样机模型在仿真分析中所确定的典型工况,利用ANSYS软件对自卸装置中的托架侧板进行拓扑优化设计。对优化前后结果进行对比分析,表明修正后的托架侧板零件在满足强度和刚度的前提下质量减少17.1%,并改善了自卸装置托架的焊接工艺性。对复杂载荷零件轻量化设计、制造工艺性改善有一定的参考价值。     

基于ANSYS的大吨位双回转铁路起重机底架的优化设计及研究

借助有限元软件ANSYS设计一种新型2880t·m双回转铁路起重机的底架结构。考虑用支撑油缸,将耦合的方式应用在底架与支腿的刚接基础上,回转支承处利用APDL语言加载变载荷,将支撑油缸下表面自由度进行约束。利用ANSYS优化理论针对底架多种危险工况下做出优化分析,对所有工况进行校核,设计出合理的双回转铁路起重机的底架结构,以解决双回转铁路起重机国产化的问题。     

基于APDL对某装甲车加强筋的综合优化

在ANSYS中利用参数化编程语言(APDL)建立某装甲车T形加强筋的有限元模型,模拟其工况。为了减轻加强筋带来的重量,在ANSYS中对其截面尺寸进行了优化。介绍了ANSYS中优化的一般过程,提出并应用了零阶方法、一阶方法结合的综合优化方法,优化结果与单独用零阶方法、一阶方法相比更合理。     

摩天轮结构有限元分析与优化设计

利用ANSYS软件对直径105 m、高120 m摩天轮进行了空载重力工况、偏载重力工况、满载重力工况、普通风载荷工况、冰雪载荷工况、50年一遇风载荷工况和地震载荷工况7种主要工况下的结构有限元分析。取构件的19个主要构件截面尺寸作为设计变量,以摩天轮结构总重量为目标函数,以材料许用应力为约束条件,用导重法对摩天轮结构进行了优化设计。优化设计后,摩天轮不含轿厢的结构重量从689.41吨下降到383.48吨,降重44.4%,各工况下安全系数均达到设计要求,实现了摩天轮结构的轻量化设计,验证了导重法应用于结构优化设计的优越性。     

高温特种化工泵支承件结构静力分析

介绍了高温特种化工泵机组的支承件结构型式,建立了高温特种化工泵机组支承件的结构模型,利用有限元分析软件ANSYS Workbench对支承件进行了静力学分析,获得其在运行工况下的应力及变形情况,为支承件结构的进一步优化提供参考。     

飞机快速拖离设备上装托架的设计

上装托架是飞机快速拖离设备的主要承载部件，设计优劣对飞机快速拖离设备的整体品质起到关键作用。对飞机快速拖离设备上装托架进行设计，应用CATIA软件建立上装托架的三维有限元模型，结合满载工况进行有限元分析，得到应力和变形分布情况。根据有限元分析结果，在保证上装托架强度和刚度，以及质量较轻的前提下，优化上装托架最大应力集中部位的尺寸，得到上装托架的最佳优化设计方案。     

基于ANSYS的举升装置货物托架结构优化

本文以某举升装置货物托架为研究对象,基于ANSYS软件对其进行了优化设计。通过建立优化设计模型,仿真分析了结构参数对托架体积的影响,优化出货物托架的最佳结构参数。仿真结果表明:优化后的货物托架在体积和强度方面均得到了改善,为货物托架的结构设计奠定了基础。     

机床支承件结构设计方案优化选择

对机床支承件截面形状和肋板布局形式进行分析对比,以某型号立式加工中心的立柱为例,在ANSYS Workbench平台上对其进行静力学分析及模态分析,比较不同肋板布置方案对立柱刚度及振动特性的影响,为机床支承件结构设计方案优化选择提供参考。     

基于ANSYS的风机叶片试验加载架结构优化设计

利用ANSYS软件的APDL语言,对某风机叶片试验加载架的重要尺寸进行参数化,并建立有限元模型,在其最大载荷工况下进行应力与应变分析,找出优化空间;再利用ANSYS中的design opt优化模块进行尺寸优化,并对原有结构加以改进。     

耐压门C形密封圈大间隙密封性能分析与结构优化

采用有限元分析对耐压门C形密封圈密封结构进行计算分析和截面尺寸优化,计算校核典型算例下的密封性能,分析C形密封圈截面尺寸参数对其大间隙工况下密封性能的影响。结果表明:典型算例中C形密封圈结构在流体载荷增加的情况下,接触应力峰值也随之增加,并始终大于流体载荷,能够保证密封性能;大间隙密封工况下,C形密封圈截面开口半径、开口间隙和削斜高度对其密封能力影响显著。根据分析结果,优化了密封圈截面尺寸参数,优化后的密封结构在预紧压缩和大间隙工况下的密封性能均优于原始密封结构。     

三峡升船机小齿轮托架机构动力学分析

利用ANSYS建立了三峡升船机小齿轮托架机构有限元模型,并进行了动力学分析。前10阶模态分析结果表明:影响小齿轮托架机构动态特性的主要振型为前4阶,其固有频率分别为9.497Hz、15.779 Hz、15.985 Hz、27.383Hz。考虑垂直风载,误载水深等6项载荷,在承船厢上升/下降运行时的正常制动/紧急制动/正常启动6种工况下,对小齿轮托架机构进行了瞬态响应分析,结果表明:在承船厢下降运行的正常启动工况下,小齿轮托架机构承受最大载荷,最大Von Mises应力为217.89MPa;小齿轮轴中部铅垂方向最大变形为7.24mm;液气弹簧的峰值载荷为477.83k N,未超过升船机正常运行时的设定值732k N,液气弹簧将不发生动作。验证了三峡升船机小齿轮托架机构的动态特性及其强度、刚度均满足设计要求。     

新型电动汽车车架轻量化优化设计

在总结车架发展现状的基础上,提出了一种电动汽车车架快速轻量化优化设计思路。根据目标车架的承载和长度,建立以纵梁重量最小为目标函数,以纵梁的截面尺寸边界条件、强度、刚度和稳定性为约束条件的数学模型。在MATLAb中应用遗传算法对车架纵梁截面进行尺寸优化,得到最优的目标纵梁截面尺寸。分别建立了优化设计所得新型车架1和经验设计所得新型车架2的有限元模型,利用ANSYS对两者进行工况对比分析。结果表明:在满足车架设计与使用要求的前提下,车架1较车架2轻量化19.5%,轻量化优化设计思路具有较好可行性。     

转炉倾动柔性支承系统的疲劳分析

本文应用大型有限元分析软件ANSYS,对某30 t转炉倾动装置的扭力杆柔性支承系统进行疲劳寿命分析,得出了当柔性支承系统的关键零件扭力杆采用不同材料时的系统的疲劳寿命,为同类柔性支承系统的设计与优化提供理论依据。     

基于ANSYS和数值解法的桥式起重机主梁优化方法比较

分别采用两种方法对某台桥式起重机主梁进行优化,讨论并比较了该两种方法优化结果的可行性。首先,通过ANSYS软件对桥机主梁进行分析,得出主梁跨中截面的变形和应力变化图,并且利用ANSYS优化模块对主梁截面尺寸进行优化,获得一组主梁截面优化数据;然后,以桥架主梁重量最轻为优化目标,建立主梁优化模型,并借用Matlab数值软件求解模型,获得另一组主梁优化数据;最后,通过对两组数据进行比较,分析了两种优化方法的优化结果的可行性及实用性。     

客车蓄电池托架结构优化设计

针对某些客车蓄电池托架结构设计笨重、灵活性差，导致安装和维修不方便的问题，设计了一款可抽拉式蓄电池托架。该托架主要由异形槽钢、三节式滑轨、内托盘等部件组成，能够实现蓄电池向外抽拉560 mm，大大提升了安装和检修的方便性。为验证优化后托架能否满足使用要求，利用CATIA建立三维模型并导入ANSYS中进行有限元分析，结果表明，结构强度满足工况要求。     

基于ANSYS的4500T浮式起重机主梁结构优化设计

为了进一步提高4500T浮式起重机的整体结构性能,减少主梁设计过程中存在的尺寸过大和材料浪费问题,基于ANSYS软件进行了起重机主梁结构的优化设计。选取4种常用单杆截面作为优化对象,将梁结构的截面尺寸作为优化变量、梁端部总位移和梁内节点最大应力作为状态变量、主梁总体积作为目标函数。首先建立了数学优化模型,然后基于ANSYS软件进行了浮式起重机主梁的优化与分析,最后确定了起重机主梁结构及其尺寸的优化方案。优化结果表明:与其他3种截面梁相比,在满足结构和安全性要求下,空心圆截面梁方案最优,有助于提高产品结构性能和经济性。     

移车台结构系统分析及轻量化设计

以某移车台车架结构为研究对象,在ANSYS软件中建立其参数化有限元模型并进行分析。针对分析结果中悬臂端刚度不足的问题,除将车架主梁、横梁截面尺寸作为优化设计变量外,增加结构支承位置作为优化设计变量,建立了两种移车台优化数学模型。在Isight软件中建立响应面近似模型,利用多岛遗传算法寻优求解。优化结果表明,改进后移车台车架结构的强度、刚度均满足设计要求,且结构自重下降33. 72%,轻量化效果显著。研究结果可对移车台车架结构方案的合理制定及改进提供依据。