增强型电磁轨道炮电磁结构耦合有限元分析及结构优化设计

以增强型电磁轨道炮为研究对象,利用Ansoft Maxwell和ANSYS Workbench软件建立了轨道炮的电磁结构耦合有限元模型,通过Ansoft Maxwell电磁场有限元分析得到了电枢和导轨的电磁力分布情况,把电磁力作为载荷导入ANSYS Workbench中,对轨道炮的主体结构进行了动力学分析,得到结构的等效应力和变形分布情况。基于正交试验优化方法,对轨道炮的结构关键设计参数进行了优化设计,使优化后结构的强度和刚度满足实际需求。     

基于ANSYS的汽车传动轴的有限元分析

利用ANSYS进行传动轴的强度及刚度校核,给出相应的扭转应力、单位扭转角等数据有限元分析结果,在进行强度及刚度校核时,还将利用ANSYS进行验证。在相同的受力条件下,分别对实心轴和空心轴进行应力分析,分析出传动轴中空心轴和实心轴的性能优劣,为传动轴设计提供理论依据。对实际工程中选用有着重要参考意义。     

箱型梁桥架装置的有限元分析

对箱型梁桥架装置进行有限元分析。以桥式起重机的箱型主梁和桥架装置为研究对象,利用有限元分析软件ANSYS对箱型梁和桥架装置进行典型工况的有限元分析。通过三维软件建立有限元模型并导入ANSYS中,针对箱型主梁和桥架装置几种不同工况载荷和约束等条件下进行应力和应变分析,并得到变形图和应力分布图进行刚度和强度分析。随后进行提取4阶固有频率和振型进行模态分析,并对结构影响较大振型进行详细分析和说明。研究结果对箱型桥式起重机的桥架装置的设计提供理论依据。     

顶置式升降机轨道横梁的有限元分析

为了保证顶置式升降机的运行平稳性,运用有限元分析软件ANSYS10.0对轨道横梁进行了结构静力分析,得出了不同工况下横梁的应力与变形分布情况,通过分析计算结果可知,轨道横梁的变形与升降机在横梁上的位置有关,且其强度和刚度均满足设计要求,证明了设计方案的可行性。     

基于ANSYS Workbench的制动器支座拓扑优化

以JZ25凿井绞车制动器支座结构设计为例,介绍了利用现代CAD/CAE软件对支座进行三维造型设计,然后通过专有程序接口将模型导入到ANSYS Workbench软件中;利用ANSYS Workbench有限元分析强大功能,对支座静力学、模态进行分析;并根据分析结果,对支座结构静刚度进行分析,利用ANSYS Workbench软件拓扑结构优化模块对支座进行优化结构再进行设计。优化分析结果表明,结构应力分布更加均匀;在保证结构刚度前提下,优化后的结构比优化前重量轻了30%。通过分析、优化和设计,实现了支座轻量化设计,给企业带来更多经济效益。     

自导向径向转向架导向梁刚度有限元分析及结构优化

利用有限元软件ANSYS,对自导向径向转向架导向梁的刚度进行分析.并在上述基础上,对导向梁进行优化.并且根据优化结果,对导向梁的结构进行改进,同时对改进后的导向梁刚度进行分析比较.     

马铃薯中耕机机架的有限元分析及改进设计

建立了以板壳单元为基础单元的马铃薯中耕机机架有限元模型,利用大型有限元计算软件ANSYS对其进行了计算分析。结果显示,中耕机工作时机架的最大应力分布在前后梁上,前梁应力分布均匀,后梁应力波动范围较大。以计算结果为依据对中耕机机架进行了改进设计。计算分析结果对中耕机的设计和使用提供了理论支持。     

轻型客车车身刚度灵敏度分析及优化

建立某国产轻型客车车身刚度有限元分析模型，确定有限元模型的边界条件及分析载荷，并对有限元模型进行试验验证。利用ANSYS软件就该车的车身骨架及车架各部件对车身弯曲刚度和扭转刚度的灵敏度进行分析，根据灵敏度分析结果选择设计变量，以车身的总质量和车身构件的最大应力为状态为量，以车身弯曲刚度和车身扭转刚度为目标函数，对该车的车身刚度和车身扭转刚度进行优化。     

斗轮驱动减速机行星架有限元分析及结构优化

利用SolidWorks Simulatin有限元分析软件对行星架进行有限元分析,得到了其应力云图和位移云图,分析结果表明原设计刚度不足,且连接梁与左、右侧壁连接处存在应力集中。通过增加中空连接梁壁厚并重新运行有限元分析,结果显示行星架刚度得到明显提高,且原应力集中部位的应力水平明显下降。可见,利用SolidWorks Simulatin有限元分析软件对行星架进行有限元分析,为大转矩行星架的合理设计和结构优化提供了可靠的数值依据。通过增加中空连接梁的壁厚,有效提高了行星架的整体刚度,对于提高整机的承载能力和传动性能亦有着重要作用。     

Cartwheel型双轴柔性铰链设计

针对精密光学仪器对光学元件柔性支撑的需求,提出了由带圆角的短直梁复合组成的Cartwheel型双轴柔性铰链,并利用无量纲设计图研究了设计方法.首先,基于对Cartwheel双轴柔性铰链的参数化有限元分析进行多项式拟合,建立了其刚度、应力等力学指标的无量纲设计图.针对光学仪器的工程需要,利用该无量纲设计图进行了实例设计,并利用有限元分析对其进行了实验验证.搭建了光学测试平台,对设计实例的转动刚度进行了测量.结果显示:有限元分析结果、实验测量数据与设计结果符合得较好,最大相对误差为10.1％.使用无量纲设计图方法作为设计工具,设计者可根据对带圆角短直梁复合组成的Cartwheel型双轴柔性铰链的刚度、转角行程、最大应力与结构重量等要求,确定其几何尺寸,从而方便、快速、准确地满足设计要求.     

扭转刚度测试方法及对构架疲劳强度影响

根据构架在线路运行中的扭曲状态和标准JIS E 4207：2004《铁路车辆-转向架-转向架构架设计通则》中规定的构架扭转刚度测试方法提出改进的刚度测试方法,新的测试方法简单且实用性较强,误差有效地控制在7%之内。构架根据结构设计形式的不同分为管梁型构架及箱梁型构架。利用新的扭转刚度测试方法分别对管梁型构架及箱梁型构架进行扭转刚度测试,同时理论分析两种类型构架扭转刚度不同的原因。利用ANSYS仿真分析软件对两种类型的转向架构架进行仿真分析,得出：构架扭转刚度的大小主要取决于测量的横截面积及横梁的结构形式,管梁型结构构架扭转刚度小于箱梁型结构构架的扭转刚度;在构架受扭转变形影响较大的区域,如横梁与侧梁的连接位置,由于箱梁型构架扭转模态频率较高,其动应力幅值较管梁型构架要小。     

无人机机翼主翼梁三维有限元分析及试验研究

建立了某无人机主翼梁的三维有限元模型,应用多点约束模拟主翼梁外梁和中梁的连接,基于ANSYS软件,计算得到主翼梁应力分布和变形量,并与试验结果进行对比,吻合较好;分析结果表明:主翼梁强度满足设计要求,最大应力位于外梁和中梁的对接区周围,并且在此区域存在一个高应力梯度区域,该分析结果为机翼及主翼梁的优化设计提供了理论依据;这种有限元分析与试验验证相结合的思路,可为无人机(UAV)其他结构分析提供借鉴.     

Stiffness Analysis of Corrugated Flexure Beam Used in Compliant Mechanisms

Conventional flexible joints generally have limited range of motion and high stress concentration. To overcome these shortcomings, corrugated flexure beam(CF beam) is designed because of its large flex...     

片基带指形接头数控冲床的有限元分析与优化

为了验证片基带指形接头数控冲床床身的刚度是否满足设计要求,建立了床身有限元模型,运用ANSYS软件对其进行了有限元分析与计算,研究了其在公称载荷下床身的变形与应力分布情况;根据静态分析结果,对床身进行了结构改进,通过分析得到了一个最优的结构改进方案;在此基础上,进一步对支承件的截面尺寸进行优化,得到了一个满意的结果。研究结果表明,优化后床身上梁变形量降低了24.1%,下梁变形量降低了30.1%,有效地提高了床身刚性,达到了设计要求。     

80MN快锻液压机结构动态特性分析

针对高频次锻造工况下作业的80MN快锻液压机结构动态特性要求高等问题,基于ANSYS动力学分析的原理,并考虑到动力学分析需要占用的计算机资源大,简化了活动横梁装配,忽略了导向架,对活动横梁与立柱接触结合部x方向采用耦合连接,活动横梁底面覆盖一层目标单元,锻件顶面覆盖一层接触单元,形成接触对;活动横梁的初始速度设置为15 mm/s,加速度设置为537 mm/s^2,加速度的加载采用阶梯加载方式,同时考虑结构预紧力对结构分析的影响,建立了其结构动力学分析的有限元模型,进行了结构在动载荷作用下的动力学响应分析计算,获得了液压机结构的动应力分布规律和变形分布规律.研究结果表明,结构动态最大位移值约为最大静态位移值的2倍,结构在动态载荷下的应力也约为静态的2倍,发现了结构刚度薄弱环节,为在设计过程中更加合理地布置结构刚度,提供了理论依据.     

桥式起重机桥架箱形主梁的优化设计

桥式起重机桥架箱形主梁的传统设计一般采用偏于保守的简化计算方法,并且选用比较大的安全系数,所设计出的箱形主梁往往在一定程度上存在结构笨重、部分材料浪费和造价过高等问题,导致整机的性价比降低。本文应用 ANSYS 软件的优化设计模块,对起重机桥架的箱形主梁结构进行了优化设计分析。应用 ANSYS 软件的 APDL 语言,建立箱形主梁的参数化有限元模型,选取其截面尺寸作为设计变量,对其截面参数进行寻优,在满足其强度和刚度要求的前提下,使其质量减小,性价比提高。     

基于ANSYS Workbench的堆垛机结构分析与优化

现代堆垛机多样化、高速化和高层化的发展趋势对其机械结构的稳定性和可靠性提出了更高的要求,传统经验测绘为主的设计难以做到结构优化。ANSYS Workbench是美国ANSYS公司新一代产品研发集成平台。利用ANSYS Workbench集成建模功能,实现了ProE堆垛机模型与ANSYSWorkbench的双向关联性,建立了堆垛机有限元模型并对主要结构参数进行了优化,给出了参数对结构刚度的敏感度。通过两种优化方案使堆垛机刚度提高了7.69%,下横梁尺寸减少了9.96%,从而为新一代堆垛机设计提供了依据。     

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。