基于伪密度法的顶驱提环二次拓扑优化设计

针对类比设计方法中顶驱提环质量偏重、分布不尽合理的问题,在允许设计空间内建立了最大范围模型,采用连续体拓扑优化理论,利用ANSYS Workbench拓扑优化工具对模型进行了两次拓扑优化,综合考虑加工工艺及制造费用等因素,确定了最终的提环结构。对该结构的受力分析表明所设计的提环完全满足实际使用需求,其体积小、质量轻、应力分布均匀。该设计方法摆脱了传统优化设计在现有设计基础上优化的思路,克服了传统优化设计在优化之初排除最佳方案的可能性,为顶驱提环的设计提供了一种新的科学方法,为降低顶驱提环质量和生产成本提供了参考。     

基于ANSYS Workbench的悬臂支架拓扑优化

针对新型静水压测试仪结构设计中悬臂支架存在质量偏重、运行不稳定的问题,将静力结构分析和拓扑优化分析引入其设计中,在经验方案基础上把尺寸余量适当放大,利用ANSYS Workbench静力分析模块进行分析,得出所需结果后,将数据引入优化模块作拓扑优化分析,在质量条件允许的最合理范围内进行分析优化,将会提高产品零部件设计优化的准确度,并达到轻量化的目的。依据拓扑优化分析结果和零部件实际工况,建立悬臂支架三维模型,分析并优化悬臂支架变形和应力的分布。最终得出结论,在此理论基础上设计出的悬臂支架能够满足实际工况需求,证明了该方法的合理性,为静水压测试仪悬臂支架的设计开发提供了新思路,为提升静水压测试仪性能、降低批量生产成本和整机重量提供了可能,具有一定的实用价值。     

基于ANSYS Workbench的DVG850滑座的拓扑优化

以DVG850高速立式加工中心的基础件滑座为研究对象,使用SolidWorks进行了三维建模,通过SolidWorks与ANSYS Workbench的嵌套,将三维模型导入有限元软件ANSYS Workbench,对滑座模型进行了静刚度分析,并运用ANSYS DesignXplorer对其进行了优化设计,保证了滑座的静刚度要求,减少了滑座10%的质量,加强了相关移动部件的运动性能。     

基于ANSYS Workbench的DVG850工作台拓扑优化

以DVG850高速立式加工中心工作台为例,利用SolidWorks软件强大的三维实体设计功能,精确地实现了工作台的三维建模,通过专有程序接口将模型导入到ANSYS Workbench软件中。利用ANSYS Workbench有限元分析软件的静力学分析功能,对工作台进行静力学分析,并根据计算结果校核了工作台的静刚度。应用ANSYS Workbench中的拓扑优化模块对工作台结构进行改进。改进后的工作台保持了原结构的静刚度,但质量却比原方案减少23.2kg。     

脚部支撑件拓扑优化设计与分析

分析和研究了外骨骼机构中脚部支撑零件的减重优化设计问题,使用Solidworks进行了拓扑优化分析,完成轻量化概念设计,获得了优化后材料分布情况;使用DesignX对生成的模型面片进行逆向建模得到优化后的实体.对比优化前后的模型,在变形量可控的基础上零件实现了大幅减重的优化效果.为零件的轻量化设计提供了一种使用最常用的...     

基于ANSYS Workbench的激光雷达测试支架优化设计

针对航天产品轻量化与高可靠性的设计要求,使用拓扑优化和尺寸优化技术来控制航天结构部件质量.以激光雷达测试支架为例,采用ANSYS Workbench中变密度法开展拓扑优化,获得支架结构的主传力路径;针对变密度法中灰度单元与锯齿边界问题,采用多边形曲线拟合得到初始拓扑结构.在此基础上进行有限元分析选取关键结构尺寸参数,利...     

基于ANSYS的加工中心滑座的拓扑优化设计

分析TH65100卧式加工中心的前滑座,使用Pro/E软件建立滑座的三维实体模型,并将其导入ANSYS中,利用ANSYS软件的静力分析功能,对进给状态下的滑座做有限元计算,并根据计算结果校核滑座的静强度.使用ANSYS软件中的拓扑优化模块对滑座结构进行改进.改进后的滑座结构在保持原结构的静强度和刚度的同时比原设计方案的用料减少了36.95kg.     

基于ANSYS的某型号后摇臂拓扑优化设计

为了提高方程式赛车的燃油经济性、操纵稳定性和行驶速度,以某型号后摇臂为研究对象,研究在满足设计要求的前提下,对其悬架系统的后摇臂构件进行拓扑优化设计。采用ANSYS优化设计模块对后摇臂进行仿真计算及轻量化设计,根据赛事要求和赛车结构建立后摇臂模型,并对后摇臂结构进行拓扑优化设计,得到了合理的拓扑优化结构。有限元验证表明:在满足结构要求的前提下,结构优化设计提高了构件的性能,降低了材料成本,拓扑优化设计减材41.075%,轻量化效果显著,证明了后摇臂结构拓扑优化设计的可行性。     

基于ANSYS参数化语言的微结构拓扑优化设计

提出复合材料周期性线弹性微结构拓扑优化设计的模型：以变密度法作为材料的插值模型,以最小柔度作为目标函数,以优化准则作为优化算法,通过ANSYS参数化编程,实现了微结构拓扑优化。优化结果表明,该模型与ANSYS参数语言编程相结合,可以有效地实现微结构的拓扑优化设计。     

基于ANSYS的加工中心滑座拓扑优化设计

分析了TH65100卧式加工中心的前滑座,使用PRO／E软件建立机床前滑座的三维模型。通过PRO／E软件与ANSYS软件的嵌套,将PRO／E软件中的三维实体导进有限元分析软件ANSYS中,利用ANSYS软件的静力分析功能,对进给状态下的滑座做有限元计算,并根据计算结果校核了滑座的静强度。使用ANSYS软件中的拓扑优化模块对滑座结构进行改进。改进后的滑座结构保持了原结构的静强度和刚度,但比原设计方案的用料减少了36．95kg。     

基于ANSYS的方程式赛车传动系统优化设计

提出了一套适用于FSAE方程式赛车传动系统大链轮仿真优化的方法。着眼于75 m直线加速过程,在大链轮参数确定后,计算出大链轮所受最大冲击力;通过使用ANSYS优化校核模块,对其减重孔的位置与大小进行优化设计,使其在满足使用强度的基础上,合理布置,尽量减重。     

基于ANSYS Workbench的悬挂梁优化设计

分析了往复式抽油机上悬挂梁组件的载荷分布,利用ANSYS Workbench DesignXplorer模块分析悬挂梁的关键尺寸对应力、变形量的影响,优化了悬挂梁尺寸参数,达到了安全节材的目的。     

基于ANSYS Workbench的外骨骼膝关节机构优化设计

在外骨骼机器人开发早期阶段引入结构轻量化思想,建立外骨骼机器人三维实体模型及有限元模型,通过优化过程,找到外骨骼机器人大腿形状、尺寸、结构、质量等参数的最佳值,提高了外骨骼机器人的低阶固有频率,避免了共振的发生,为结构的改进提供了可靠地参考依据。最终得到的外骨骼机器人大腿方案减重3.6933kg,减重率达到14.3%。     

基于ANSYS的结构拓扑优化

针对拓扑优化技术在现实中的应用问题,将拓扑优化技术应用到自行车车架和多拱拱桥的最优化设计中。开展了各种拓扑优化方法的分析研究,建立了"以单元材料密度为设计变量,以结构的柔顺度最小化为目标函数,体积减少百分比为约束函数"的数学模型;通过采用商用有限元软件ANSYS中的拓扑优化设计模块对自行车车架和多拱拱桥进行了拓扑优化设计,优化结果表明所得拓扑结构清晰,并与实际的自行车车架和多拱拱桥非常相似。研究结果表明,该结构拓扑优化方法正确而有效,具有一定的工程应用前景。     

基于ANSYS Workbench的液压支架顶梁优化设计

以掩护式支架顶梁为研究对象,对其在5种工况条件下的虚拟强度进行了分析,由分析结果确定以筋板及盖板的结构参数为设计变量进行顶梁结构的优化设计,进而建立了顶梁的优化函数,并以优化设计变量为变化参数建立顶梁的参数化模型,利用ANSYS Workbench的DesignXplorer模块进行了多工况条件下的顶梁优化设计。     

基于ANSYS的注塑机前模板拓扑优化

针对注塑机肘杆式合模机构中模板要满足降低重量,提高强度、刚度及疲劳寿命的设计要求,应用ANSYS及FE-SAFE软件对某型号注塑机前模板进行了拓扑优化,从两个方向入手,即:对现行的结构再进行拓扑优化;回到原始的结构,并对其进行拓扑优化,寻求最合理的设计形式。对优化后的模板进行了应力、变形分析及疲劳分析,并对比了模板优化前后的应力、变形及疲劳情况。研究结果表明,优化后的模板模型质量更小,且最大应力更小、变形更小,具有更好的疲劳性能;通过应用ANSYS及FE-SAFE软件优化,注塑机前模板的强度、刚度、疲劳寿命及可靠度均得到了相应的提高,同时模型的质量减少,能够更加充分和合理地使用材料。     

基于CLIPS的顶驱故障诊断专家系统知识库的构建

介绍了专家系统的知识库的相关知识后,用产生式规则,对VARC0 TDS-11SA顶驱的液压系统、动力系统、齿轮箱总成、管子处理总成、水龙头总成、导轨、平衡系统七大子系统分别建立了规则库,用VC++编写了知识编辑器,将规则转换成CLIPS支持的规则格式,构建了专家系统的知识库.     

基于应力的双向渐进结构拓扑优化设计

双向渐进结构优化法（BESO）是近年来兴起的一种解决各类结构优化问题的数值方法,其原理是通过同时删除和增补单元,使剩下的结构逐渐趋于优化。提出了基于应力约束的渐进结构优化方法,与其它优化方法相比,该方法原理简单,计算效率高,工程应用方便,并通过算例证明该方法的有效性和可行性。     

基于ANSYS Workbench 的吊座尺寸多目标优化设计

对某吊座在AWE中进行关键尺寸参数化建模,使用ANSYS Workbench的Design Exploration模块进行参数灵敏度分析。以此为基础进行多目标优化,使最大等效应力、最大变形量、重量最小化。最后验算圆整的参数,在保证刚度的前提下,与原设计相比重量下降11.7％,最大等效应力下降4.7％。     

基于ANSYS Workbench 5000 KN摩擦焊机旋转夹具的优化

基于ANSYS13.0 workbench的APDL参数化语言,以5 000 k N摩擦焊机的旋转夹具为研究对象,建立有限元模型,对旋转夹具进行拓扑优化分析和静力学分析,得到钢爪体的等效应力和位移云图,并以质量最小、最大等效位移、最大应力为约束条件,设计优化参数,求解最优参数组合,以达到既满足强度要求又用料最省。