大型圆锯片检测仪机架有限元分析及优化设计

针对大型圆锯片应力检测仪机架容易出现局部变形的问题,提出了一种基于有限元分析的优化设计方法。首先利用ANSYS Workbench软件对机架进行了静态、模态计算,得出了机架变形量较大的位置和应力主要集中的位置,然后在满足设计刚度要求及避免共振的情况下,对机架进行了轻量化设计,优化后的机架质量比优化前减轻了12.1%,节省了产品材料和制造成本,为锯片应力检测仪机架的设计提供了参考依据。     

某轮轨式转台中大型转台骨架的设计与力学分析

设计了某轮轨式转台中的大型转台骨架,转台长34000 mm、宽33000 mm、高48000 mm,主体结构采用桁架式,由钢梁组装而成.采用力学分析软件ANSYS对转台骨架进行了两种工况下的仿真分析,得到的最大变形量为10.30 mm、最大等效应力为126.643 MPa.轮轨式转台重量轻、刚度好、便于运输,可满足天线...     

基于DADOS的某大型组合式压力机上横梁轻量化设计

为实现某大型组合式压力机上横梁的轻量化设计,本文通过对横梁的结构及工况分析,提取横梁结构的可优化参数,确定横梁结构约束及载荷,利用有限元法对其进行仿真分析,获取该横梁结构在静态载荷下的应力和变形情况。以横梁质量为优化目标,横梁最大应力和最大变形为约束,建立优化设计模型。为减少仿真次数,本文基于DADOS平台应用基于代理模型技术的优化设计方法,实现了压力机横梁的快速轻量化设计。     

翻转式闸门有限元分析及结构优化设计

为减少在山西中部引黄工程中应用的某翻转式闸门的制造成本,利用ANSYS软件对其进行结构轻量化设计。采用APDL建立该翻转式闸门的参数化有限元模型并对其进行静力分析,通过比较在不同开启角度下闸门所受应力和变形情况,确定出最危险的工况,并在该工况下对闸门模型进行优化分析。优化选择对闸门重量、应力和变形影响较大的参数作为设计变量,以闸门的最大应力和最大位移作为约束条件,闸门的总重量作为目标函数,通过采用几种不同的优化算法对其进行优化分析。优化结果显示:优化后闸门的总重量减轻13%,优化效果显著,且符合该闸门的强度和刚度要求,验证了该优化方法的可行性,为研究翻转式闸门的结构轻量化设计提供了有效参考。     

基于聚合代理模型的土压平衡盾构刀盘轻量化设计方法

针对现有盾构刀盘轻量化设计计算成本高、多依赖经验的不足,提出一种基于聚合代理模型的土压平衡盾构刀盘轻量化设计方法。通过熵权TOPSIS综合贡献度分析筛选出对刀盘质量、最大变形和最大应力影响显著的结构参数作为设计变量,采用加权径向基函数模型、Kriging模型和支持向量回归模型的聚合代理模型来拟合设计变量与最大变形和最大应力约束响应间的隐式关系。在上述基础上构建了土压平衡盾构刀盘轻量化设计模型,并以序列二次规划算法进行优化求解。有限元仿真实验结果表明,所提出的轻量化设计方法实现土压平衡盾构刀盘减重7.44%,且能满足刀盘应力和变形要求,轻量化效果良好。     

EA16型十六米天线座架静力学分析

本文通过ＥＡ１６型十六米天线座架静力学分析,使座架分系统在满足天线系统指出精度指标的前提下,优化结构方案,并定量地计算出天线座架分系统每一构件的应力和变形。从理论上论证和检验了该分系统的强度、刚度和稳定性是否达到工程实际的要求。对天线座架分系统的总体设计方案确定、关键部件设计和选用、外购件的选型,提供了理论依据和原始数据,具有重要的工程应用价值。本文对大、中型转台式天线座架的静力学分析具有一定的参     

某车载雷达天线骨架结构的优化设计

天线骨架是车载雷达天线系统的主承力结构,除刚强度需满足设计要求外,其重量也应满足车载雷达的机动性要求.文中利用有限元软件,对工作条件下某车载雷达的天线骨架结构进行了模态分析以及自重、风载和温度载荷等静力分析,并根据天线骨架构型的拓扑优化结果、应力和变形的计算结果、骨架结构形式以及力的传递方式对天线骨架进行了优化设计.仿真结果表明,优化后的骨架在重量减小的同时,刚强度也得到了一定程度的提高.该研究结果可为大阵面高负载天线骨架的轻量化设计提供技术支撑.     

连续挤压机底座强度分析及轻量化设计

连续挤压机底座是连续挤压机的主要构件,通过Pro/E建立其三维几何模型,然后导入ANSYS Workbench进行有限元静力结构分析,掌握底座在多工况条件下应力分布及变形情况。在模拟结果的基础上,提出结构改进方案,在满足强度和刚度条件下尽可能去除冗余结构,减轻底座的重量,再利用ANSYS Workbench优化模块对结构改进后的底座进行优化设计,进一步减轻底座重量,得到轻量化设计的底座。     

基于响应面法的动力电池包箱体轻量化优化设计

为了满足电动汽车电池包箱体高强度、轻量化的设计要求,提出了一种基于数值优化与有限元仿真相结合的动力电池包箱体轻量化设计方法。以电池包箱体各部件的厚度为设计变量,箱体质量最小化为优化目标,三种典型路面工况下箱体的最大等效应力、最大变形量和箱体结构的第2阶约束模态频率为约束条件,建立了箱体轻量化优化数学模型。利用Box-Behnken试验设计获得了5个设计变量3个水平的数值模拟试验组合,采用多元回归分析和帕累托方差分析拟合得到了多项式响应面近似模型,并引入到轻量化优化数学模型中进行了迭代优化,结果表明:优化方案的电池包箱体质量比原方案减少了7.4%,典型路面工况下最大等效应力降低了18.6%、最大变形量减小了22.5%,箱体结构的第2阶约束模态频率提高了14.8%。     

基于响应面分析法的龙门式折弯机轻量化设计

针对一款龙门式80000kN折弯机,为使设计的机身满足材料要求,利用有限元分析软件ANSYS Workbench15.0对其三维模型进行静力学分析。为进一步避免出现结构笨重、安全系数太大的传统问题,根据分析结果设计结构优化方案,将折弯机工作台两个侧板、顶板及两个底部支撑板进行参数化建模,基于响应面优化方法,建立数学模型,以折弯机的整体重量最小为目标函数,以折弯机的最大变形和最大应力为约束条件,将相应结构的尺寸设为优化变量,对折弯机进行轻量化分析。结果得到基于中心复合设计的30组优化设计点以及变量间的相关三维关系曲面图等,最终使折弯机整体重量减少了16748.2kg,并且其应力和变形仍满足约束条件,优化效果显著。     

某型雷达天线座方位壳体的优化设计

为提高某型雷达天线座的适装性,对其进行了整机结构优化设计,其中占整机质量比重较大的方位壳体是改进设计的重点之一。在对原设计进行分析的基础上,对其壁厚及部分外形尺寸进行了优化设计,对改进后的方位壳体进行了静态及模态分析。改进后的方位壳体质量大幅降低,并通过了试验验证。     

机载雷达天线座结构优化设计

机载雷达的设计不仅要满足刚强度要求,而且要满足轻量化要求。文中采用拓扑优化方法对某机载雷达天线座结构进行了优化设计,以体积最小化为设计目标,单元密度为设计变量,节点位移限制为约束条件。将优化后的方案与最初设计方案进行对比发现,在结构重量减轻的同时,结构的刚强度得到了明显的提高。这也表明,拓扑优化方法非常适合于机载雷达特别是天线座的结构设计。     

某机动式雷达天线阵面结构优化设计方法研究

文中提出了机动式雷达天线阵面结构正向设计方法,对雷达天线阵面进行了轻量化设计.应用经典力学求解天线阵面在静力学工况下的最大应力和变形,将此作为优化约束条件,将阵面质量作为优化目标,建立天线阵面的数学模型,用遗传算法进行第1次设计优化,得到天线阵面的初始结构参数综合考虑静力学工况与动力学工况,进一步用ANSYS系统的APDL建立参数化有限元模型,进行第2次优化,得到天线阵面的结构参数.文中对某型号的机动式雷达天线阵面进行了正向设计,并将优化结果与该雷达现有设计结果进行了分析对比.结果表明该正向设计方法合理,轻量化效果明显.     

大型重载雷达天线座结构设计与仿真分析

文中结合某大型重载高精度相控阵雷达天线座的研发,探讨了其关键的支承结构形式、组成和各部分的设计问题。对其中大型支承结构件支臂和转台应用拓扑优化技术来提高结构刚度,并采用有限元软件ANSYS对天线座整体结构进行建模和仿真分析。结果表明,天线座结构刚强度满足设计要求。文中的设计、优化和仿真分析方法可为类似的结构设计提供参考。     

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。     

基于有限元技术的模态分析在雷达结构设计中的应用

针对雷达产品特点,对雷达两个比较重要的分系统,即天线座分系统及天线分系统的结构设计进行了分析,总结了建立这两个分系统有限元模型进行模态分析的思路及常用的简化方法,并针对某一雷达产品所采用的立轴式天线座及双反射体天线进行了模态分析。     

某舰载搜索雷达高速轻型天线座的设计

介绍了某舰载搜索雷达高速轻型天线座及其天线罩的设计。该天线座采用了无刷电机、无数据链、舷角直接驱动、高精度行星减速器等先进技术,实现了稳定平台高精度、短周期、大角度摇摆以及天线高速旋转。     

一种高可靠无人值守天气雷达天线座介绍

文中介绍了一种结构设计合理、维修与安全设置完善、人机关系考量全面的方位/俯仰式天线座,虽然设计定型已经20多年,但其设计理念对当今的天线座设计仍有一定的参考价值.该天线座在方位机构与俯仰机构中使用相同的预应力转盘轴承,以此独特的结构形式有效地解决了天线座的高刚度与紧凑的结构问题.LRU(现场可更换单元)设计有效地解决了天线座的快速维修问题,从而保证了天线座的运行可靠性和运行寿命.该天线座实现了无人值守的全年连续运行.     

某大型雷达抗风与抗震力学分析

文中针对某大型雷达进行了抗风与抗震力学分析.在抗风分析中,首先通过计算流体力学计算了不同工况下的风载荷,作为后续分析的输入;然后通过有限元法,依据规范对天线座架进行了刚强度和结构稳定性校核;最后对各个螺栓进行了强度校核.在抗震分析中,通过有限元法对天线座架进行了九度多遇地震下的反应谱分析.在分析的基础上,对天线座架进行了结构优化.结果表明,天线结构具有足够的抗风与抗震稳定性和安全性.