基于ANSYS的梳齿塔库提升平台结构优化设计

根据梳齿塔库提升平台的需求,建立三维实体模型,利用有限元分析软件ANSYS Workbench对提升平台进行静力学分析,分析结果显示其强度和刚度均满足设计指标要求。基于建立的提升平台模型,以梳齿结构为优化对象,构建Kriging响应面模型,运用多目标遗传算法获得Pare to前沿解集,进而得到优化的梳齿结构并进行偏载工况验证。验证结果表明,有限元仿真分析、响应面模型和多目标优化算法的结合应用,能够保证提升平台在满足强度和刚度的情况,快速确定关键受力构件的合理结构尺寸,实现提升平台的轻量化设计,降低制造成本。     

基于响应面法的饲喂机器人螺旋输送轴结构优化

以羊只饲喂机器人为研究对象,基于响应面法对输送机构的主要构件螺旋输送轴的结构进行优化.对螺旋输送轴进行受力分析,应用SolidWorks软件建立螺旋输送轴三维模型,采用响应面法建立响应面模型,通过多目标遗传算法得出在螺旋输送轴轴径为50 mm,螺距为140 mm,叶片厚度为2.7 mm的条件下,螺旋输送轴的质量减轻、体...     

管轴式吊点载荷分布规律研究

随着当代工业化建设进程的持续推进,起重吊装作业已然成为其中一项关键工序。管轴式吊耳刚性好、耗材少、结构简单,起吊过程中受力方向受空间角度限制较小,目前较为广泛地应用于大型单体的吊装施工中。随着吊载量需求的增加以及吊装技术的更新,现行规范标准已无法满足标准吊耳的设计要求,陆续催生出了各种非标吊耳。非标吊耳的设计采用了大量的简化分析公式,并且设置了较大的安全冗余。简化分析方法无法准确地反映吊耳在实际工作状态下的真实受力状态。本文根据吊具与管轴式吊耳的接触形式,提出了三角函数载荷理论,基于ANSYS推导出了接触载荷的经验公式,并通过项目案例验证了该公式的适用性。     

考虑参数不确定性的转向架构架结构强度分析

考虑工程实际中设计参数的不确定性,基于D-最优试验设计和可靠性理论对转向架构架进行结构强度分析。根据UIC 510-3-1994标准对构架进行结构强度分析,确定受力较大部位的设计参数。运用APDL语言建立构架的参数化模型,并对设计参数进行D-最优试验设计,进而计算构架的结构强度。利用最小二乘法对试验数据进行拟合,建立多项式响应面函数,并对其进行方差分析,检验响应面的精度。基于高精度响应面函数,采用Monte-Carlo拉丁超立方抽样方法对构架进行结构强度的可靠性分析。研究结果表明：设计参数的变化对结构强度的影响较大,且各设计参数的交互作用较小。转向架构架的结构可靠度为0.984 3,表明了不确定参数对构架结构强度和安全性的影响程度。基于D-最优试验设计的响应面法工作效率高,可为其他复杂结构的不确定性分析提供参考。     

汽车排气系统吊耳动刚度的响应曲面优化

以某排气系统为对象,通过有限元分析,考虑吊耳静变形、静拉力,传递到车底板的垂向动态反力极值为优化目标,进行了吊耳动刚度的多目标优化。通过响应曲面法,借助满意度函数将多目标转化为单目标进行优化,选取最佳刚度组合,在满足所要求的疲劳耐久性能的同时使通过吊耳传递到车底板的动态反力尽可能小。此研究对吊耳的动刚度选取有一定参考意义。     

基于响应面法的高层堆垛机变截面立柱轻量化设计

为了增强水平方向的稳定性，高层堆垛机立柱结构普遍设计的较粗大，以至于整机能耗有所增加。文中以21 m高层堆垛机为例，通过结构受力分析建立了变截面立柱的有限元模型，分析发现该型号立柱结构存在较大轻量化设计空间。结构尺寸的敏感性分析显示，立柱的变形主要取决于立柱横截面宽度与长度，而立柱翼板的厚度对质量和固有频率有较大影响。以此为基础，采用响应面法对立柱结构进行轻量化设计，在确保立柱刚度、强度基本稳定的基础上，将立柱的整体质量降低了约20%，一阶固有频率也有所提升。     

基于子模型技术的车体结构可靠性优化设计

为了提升车体结构可靠性,保证列车安全运行。运用子模型技术与响应面法相结合对车体进行可靠性优化。首先,根据静强度分析结果对车体应力集中位置建立子模型;其次,筛选对子模型应力影响较大的变量进行试验设计拟合响应面方程,建立可靠性优化数学模型;最后,以可靠度为约束条件,采用NSGA-Ⅱ算法优化求解。研究结果表明：优化后改善了车体的应力集中,减轻了车质量,为车体的优化设计提供了参考。     

复合环境试验夹具灵敏度分析及多目标优化设计

提出了一类振动-加速度复合环境试验夹具结构的灵敏度分析及多目标优化的原理与方法。首先利用响应面法及数据拟合理论得到夹具结构的各个单目标响应公式,并计算求出响应公式对每个设计变量的灵敏度。利用约束非线性优化理论,引入约束条件,求出各个单目标响应优化结果。最后,采用目标重构法将各单目标响应耦合,在约束条件下进行搜素寻优,得到夹具结构响应多目标优化结果,并对优化效果进行了对比。实例结果表明,该方法是夹具结构设计的一种简单、有效、实用的多目标优化方法。     

基于响应面法的机载光电集成箱优化设计

机载光电集成箱在战斗机飞行过程中面临振动、冲击等恶劣工作环境。本文旨在提高光电集成箱抗振动干扰能力和结构可靠性,以减少最大变形量和提升结构一阶模态频率为目标,对光电集成箱进行多目标优化设计。根据加速度过载极端条件对原始光电集成箱三维模型进行特定载荷下的静力分析和普通约束条件下的模态分析;采用最佳空间填充设计法（OSFD）法进行实验设计,提取结构设计参数并建立样本空间,响应面模型运用Kriging法进行构建;以最小化结构变形量、提升结构第一阶模态频率作为优化目标,以结构等效应力和质量为约束条件,运用MOGA遗传算法对构建响应面模型进行了优化求解,得到响应面模型最优解,最后对模型进行参数化重构和验证。优化结果显示：经过优化后的光电集成箱,最大变形量减少了44.02%,基频提高了33.6%,质量减少了8%,有效地提升了光电集成箱的动力学性能和可靠性。     

排气系统模态及振动响应分析

文章介绍利用Altair/HyperMesh软件创建某排气系统有限元模型,运用MSC/Nastran软件计算排气系统的约束模态,对约束模态分析的结果进行评价。最后结合排气系统吊耳振动响应分析结果,评估排气系统吊耳振动响应峰值频率点,为后续排气系统结构及吊耳位置优化提供依据。