基于优化设计的单元尺寸确定方法

利用ANSYS软件对结构进行有限元仿真时，单元尺寸对仿真结果具有重要影响。分别以单元尺寸0．008m、0．002m对悬臂梁进行仿真分析，结果表明不合适的单元尺寸会导致错误的仿真结果；介绍了ANSYS软件的优化设计；提出了一种采用优化设计确定单元尺寸的新方法；解决了单元尺寸不易确定的问题。     

基于Magnet的直流电磁铁的优化设计

针对直流电磁铁因形状特殊且不规则、磁性材料的非线性与分布性而导致电磁铁设计方法不完善、设计精度低的问题,提出了一种基于Magnet的直流电磁铁的优化设计方法,重点分析了直流电磁铁的初步设计,包括设计要求、直流电磁铁的结构设计及线圈设计,以及基于Magnet有限元分析软件的直流电磁铁的优化设计,包括线圈骨架材料的确定、端盖尺寸的优化、气隙长度的优化等。试验结果表明,应用该方法优化设计的直流电磁铁具有启动电流小、动作迅速、可靠性和耐用性高等特点。     

基于SolidWorks的卧式加工中心导轨设计验证一体化研究

本文以重型卧式加工中心的工作台床身导轨为研究对象,利用SolidWorks软件建立了完整的工作台床身三维有限元模型,并利用SolidWorks优化设计模块和SolidWorks Simulation有限元分析模块对工作台床身导轨进行了静力学和模态的协同计算,在此基础上进行优化设计并进行校核。分析结果表明:采用有限元方法不仅提高了设计质量,同时改进了产品性能,节约了产品成本,获得较高的经济效益。     

基于线圈互感的阵列涡流传感器优化设计

线圈单元间互感一直是影响接收/发射式阵列涡流传感器准确性的干扰因素,工程实际中采用多种方法减弱线圈单元间互感对检测线圈单元的影响,但线圈单元间互感中包含缺陷信息,有效利用线圈单元间互感可以获得缺陷更多的信息,有利于缺陷的评估.运用ANSYS软件进行三维有限元仿真,利用线圈单元间互感研究了线圈单元相关参数对阵列涡流传感器检测灵敏度和空间分辨率的影响,理论上为基于线圈单元间互感的阵列涡流传感器的优化设计提供了参考.     

基于ANSYS的风机轮毂的强度分析及优化设计

在风机轮毂减重设计的研究中,针对传统变截面设计生产难度大并未予疲劳寿命分析的问题,提出一种采用在轮毂主体上钻孔的方法来减轻风机轮毂重量。首先借助于大型通用有限元分析软件ANSYS,对风力发电机组的轮毂进行强度分析并在此基础上对其进行了结构优化设计。在满足轮毂强度、刚度要求的前提下,对比分析多个计算结果得到最佳优化方案,再利用轮毂S-N曲线对优化方案进行了疲劳强度和寿命分析。通过轮毂的钻孔设计不仅减轻了轮毂的自重,而且满足材料的强度和寿命要求。仿真结果表明钻孔减重的方法是有效可行的,并且提高了主轴、塔筒以及风电机组整体结构的强度性能。     

交通标志结构的有限元优化设计

交通标志的结构设计采用有限元分析法进行优化设计,能够让交通标志结构的稳定性更加符合交通安全性要求,同时使结构外观和公路环境相协调。本文对常规有限元法和精确有限元法在设计交通标志牌结构时做了对比分析,阐明了精确有限元法在结构设计上更具有优势。     

基于ANSYS的压电四维力传感器一种优化设计方法

在压电式多维力传感器设计过程中,传感器结构对性能的影响难以准确把握,提出一种基于ANSYS的传感器优化设计方法.把不同切型的石英晶片按照特定的双环结构排列实现空间四维力的测量.运用ANSYS有限元软件,研究压电式四维力传感器弹性膜对传感器灵敏度与固有频率的影响规律.分析结果表明:该方法能够有效的平衡传感器灵敏度与固有频...     

倒伞型曝气机有限元分析及优化设计

研究污水处理设备强度优化问题,倒伞型曝气机是污水生物处理技术中的关键设备,具有充氧、搅拌和推流等作用.搅拌叶轮的设计和优化对其最主要的性能指标充氧动力效率至为关键.在研究曝气机充氧机理的基础上,对曝气机的叶片进行了实体建模、有限元分析和优化设计.首先利用Nastran平台对叶片工作过程进行了研究,通过实体建模、网格划分和有限元分析等过程,对曝气机搅拌叶片在工作状态的应力应变情况进行了有限元仿真分析.仿真结果明确了叶片的薄弱环节,并为进行优化和改良结构,为产品的生产设计提供了研究依据.     

艏部舷墙的优化设计

根据通用规范设计艏部舷墙的结构型式和构件尺寸,使用有限元分析软件进行屈服和屈曲强度校核.根据初步校核结果,调整构件尺寸,优化舷墙结构设计,最后结合其它约束条件,得到舷墙最佳设计方案.优化过程体现有限元分析在船体结构优化设计中的重要作用,也为舷墙及其他结构提供优化设计思路.     

基于ANSYS的叉车门架结构计算机辅助分析

本文运用大型通用计算机辅助有限元分析软件ANSYS,对叉车门架整体结构及关键零部件进行了力学分析,计算其结构的强度和刚度,以简化其分析过程,提高分析精度,并为叉车门架系统的结构优化设计提供有力的依据。     

一种有限元侵彻仿真模型的参数优选方法

在侵彻问题的有限元仿真中,为了提高仿真精度,将仿真试验误差分解、控制在有限元分析的各个阶段,引入了正交试验设计理论,对侵彻试验方案进行了组配、评估及优化,确定了仿真算例的最佳参数设置.采用方差分析的方法,研究了网格划分、接触算法的选择对仿真试验结果总变差的影响程度.研究结果表明:在显著性水平α=0.1下,单元尺寸、单元形状对仿真精度的影响呈高度显著,是影响仿真精度的主要因素;而两种二维接触算法在本算例中是影响仿真精度的次要因素,对仿真精度的影响差别不大.     

压电扭转驱动器的有限元分析

为研究压电陶瓷的扭转驱动能力,制作了压电扭转驱动器,应用有限元分析方法,使用三维六面体耦合单元对压电扭转驱动器进行了力学和电学分析。根据压电陶瓷的基本方程,利用有限元分析软件ANSYS进行直接耦合分析求解。分析结果与试验结果取得了良好的一致,证实了利用压电陶瓷双晶片弯曲制作压电扭转驱动器结构设计的可行性。该分析方法与结论对压电驱动器的设计、制造与优化具有一定的指导意义。     

谐振式微加速度传感器的有限元分析

有限元分析用来评估一种新颖的谐振微加速度传感器,仔细分析新结构的几个主要振动模态,优化结构参数,证实这种硅基谐振式微加速度传感器的灵敏度高于1 000 Hz/gn.而且在有限元分析的基础上对实际制造的非完全匹配的双端固定音叉的特点和对于测量的不良影响进行分析.     

基于有限元法液压支架底座的结构优化

为提高液压支架底座的可靠性和稳定性,对ZZC8800/20/38型六柱支撑式固体充填液压支架底座进行有限元分析;建立底座模型并进行分析,确定其危险工况和其加载的方式;建立有限元模型并对其分析,确定了应力集中和位移变形最大位置以及每种危险工况的加载方式。根据有限元的分析结果,对底座结构进行拓扑优化,并以质量、最大应力和最大变形位移为优化目标,进行尺寸优化。优化后底座最大应力最大减小了79.7%,最大变形位移最大减小了53%,质量减少了3.7%,底座的整体强度得到了提高,同时实现了底座的轻量化,疲劳损伤和变形位移较小,达到了预期的优化目的,安全系数均得到了提高。     

大型结构并行有限元分析软件研究

有限元分析在很多领域得到了应用,但其较大的计算规模对使用造成了限制,对复杂对象的分析难以在单台计算机上完成。提出并实现了一种并行化有限元软件的开发模式,在保留成熟的商业性有限元分析软件各种优点的情况下对关键计算进行了并行化开发,以较少投入成功实现了应用于大型结构分析的并行有限元分析系统。完成了数据在分布存储计算环境下的有效存储、高效的大型稀疏矩阵的并行算法,通过试验验证系统有良好的分析精度和扩展性。     

浮钳盘式制动器制动块有限元分析及结构优化

应用运用MSC Marc对制动块进行接触分析,得到其应力分布云图和接触状态云图,在此基础上进行结构优化,使之受力分散、接触均匀.     

磁悬挂天平俯仰电磁场的二维有限元分析

磁悬挂天平作为一种能够提供无支架干扰试验数据的新型风洞天平,在航空航天领域逐渐引起关注。为丁适应风洞试验对高精度数据的要求,有必要引入新的控制算法以进一步提高磁悬挂天平的控制精度,这就要求获得更为准确的天平电磁场模型及电磁场随模型姿态变化的分布规律。该文采用有限单元法对磁悬挂天平俯仰电磁场进行了二维分析,得到了电磁力随模型俯仰角度变化的规律以及俯仰角度一定条件下电磁力随电流强度变化的规律,并且在实验中对分析结果进行了验证,从而为磁悬挂天平的控制和校准提供参考。     

基于ANSYS Workbench的上海光源纳米探针线站多层膜有限元热分析

上海光源建立的同步辐射硬X射线纳米探针线站配置了一台多层膜单色器以满足纳米尺度的研究需求。为了了解高热负载作用下多层膜单色器中膜的温度情况,需要对其进行有限元热分析。由于使用目前的方法存在诸多不便,提出一种基于ANSYS Workbench的多层膜热分析方法。首先在Workbench DM中建立多层膜模型,使用多套Shell132单元模拟多层膜结构;其次给每层子膜赋予厚度和材料属性,通过单元类型控制,面控制和尺寸控制密化热载区域并使多层膜和基底之间网格节点对应;最后引入表面效应单元SURF152施加非均匀热流密度,再用约束方程连接表面效应单元,多层膜和基底上表面的温度通过求解,就能得到任一膜层的温度分布数据。还进行了方法验证,证明其可靠性,然后使用该方法完成了纳米探针线站非均匀热载作用下200个周期Ru/C多层膜的热分析。结果表明这种基于ANSYS Workbench的纳米探针多层膜热分析方法具有操作简便、交互性好、处理效率高的优点。