基于水平集方法及COMSOL的弹性结构拓扑优化

针对现有弹性结构拓扑优化方法计算效率差、结构边界不光滑等缺点,提出了一种基于水平集方法及COMSOL的弹性结构拓扑优化方法。优化方法利用水平集函数作为设计变量,结构的整体柔度最小为目标函数,实体材料所占的体积比为约束条件,结合COMSOL偏微分方程(PDE)模块中反应扩散方程有限元求解弹性结构拓扑优化问题。该方法与密度惩罚法相比,得到了光滑的结构边界;与传统的水平集法相比,不用有限差分求解复杂的Hamilton-Jacobi方程,摆脱了柯朗-弗里德里希斯-列维(CFL)条件的限制,提高了计算效率。数值算例结果表明该方法能够提高计算效率并获得光滑的结构边界。     

压机框架有限元分析及结构优化

采用有限元方法对压机框架进行了应力分析;对初始框架模型的上、下圆角结构进行了分析,结合各圆角结构的变量参数进行了局部集中应力优化;针对不合理的上圆角结构进行多种圆角结构优化分析,在此基础上对圆角结构进行了改进;综合框架的刚度参数及上、下圆角参数,对圆角改进后的框架进行了整体优化分析.     

基于Workbench的声系外壳的有限元分析及优化设计

声波测井仪是石油勘探中最常用的仪器,同时也是测井仪器中强度比较低的仪器之一。随着开采技术和测井工艺的进步,目前水平井测井和存储式测井也越来越多,仪器受力状态由原来的主要受拉力变为现在主要受推力,有时出现声波测井仪器壳体发生弯曲的现象。因此,需要对声系外壳进行优化设计,提高仪器失稳的临界载荷。应用Pro/E软件对声波测井仪器的声系外壳进行实体建模,然后导入Workbench中,进行屈曲分析;通过优化壳体的刻槽宽度和间距,不但提高了声系外壳的临界载荷,而且提高了隔声效率,对提高声波测井仪器的测井质量和可靠性有重要意义。     

核磁共振成像仪超导磁体液氦罐外壳有限元分析

应用ABAQUS软件对核磁共振成像仪超导磁体液氦罐的外壳进行分析,解决了常规压力容器设计中非标产品无法分析的问题,为该产品的制造提供理论依据。     

基于有限元分析的装载机铲斗结构优化

装载机铲斗的形状、结构复杂,传统的类比经验设计方法难以计算应力分布,结构设计不尽合理,存在很大的盲目性.采用Pro/E完成铲斗三维实体建模,然后将模型导入ANSYS中,进行铲斗的有限元分析,同时对各板件的厚度进行了结构优化.分析结果表明:铲斗在满足性能和强度要求的前提下实现了轻量化,对铲斗及其他复杂结构件的优化设计具有指导意义.     

基于有限元分析的结构优化设计方法

通过利用ANSYS有限元优化分析功能对十杆桁架结构进行了优化分析,证明了用ANSYS优化分析功能实现结构优化分析的可行性,从而为其它复杂结构的优化分析提供了新的方法和依据.     

基于有限元分析的结构优化设计方法

提出了利用ANSYS优化分析功能对结构进行优化分析的方法,通过十杆桁架的优化分析介绍了用有限单元法解决实际问题,实现优化设计的全过程,说明了用ANSYS优化分析功能实现结构优化分析的可行性,从而为其它复杂结构的优化分析提供了新的方法和科学依据。     

冲裁模具间隙及凹模圆角对凸模应力应变影响的有限元分析

冲裁模具的间隙和凹模圆角,对凸模的应力、应变有重要的影响。运用有限元分析了冲裁模具在不同间隙与圆角下凸模的应力、应变特性。分析结果表明,应力、应变随着间隙和凹模圆角的增加而减小。模拟分析的结果为模具间隙和圆角半径的选择提供了依据。     

基于有限元的炮尾结构优化设计

以传统炮尾结构为基础,参考几种不同的圆角,寻求降低圆角应力的方法,结合台阶式炮尾结构,利用有限元分析软件和ISIGHT优化软件,运用二维模型代替三维模型的方法,节省时间,提高效率,对相关参数优化处理,在一定的条件下,降低圆角应力,解决圆角应力过大而使炮尾疲劳断裂的问题。     

VT-300型数控冲模回转头压力机机身的有限元分析与结构优化

对新开发的VT-300型数控冲模回转头压力机机身受力进行有限元分析与计算,并对机身强度和刚度指标进行了实际的动静态应力测试,以验证有限元建模的正确性,在此基础上研究机身不同结构形式及钢板厚度对变形的影响,以及机身的变形和应力分布,最后结合模态分析结果,给出了机身改进的最优化设计方案.     

有限元分析技术在注塑机拉杆结构分析中的应用

拉杆是注塑机提供合模力的重要构件。这里用有限元法对拉杆进行了有限元分析，并对拉杆的关键部位进行了材料力学测试，表明拉杆螺纹处的应力集中现象比较明显，并在此部位容易形成裂纹。测试和计算结果可为注塑机拉杆结构的改进设计提供参考。     

基于COMSOL双稳态永磁操动机构的仿真研究

随着科技的进步,高可靠性的开关对电力系统的运行起着重要作用。永磁机构采用了一种全新的工作原理,与传统的弹簧机构相比具有较高可靠性。针对永磁断路器研发中操动机构的关键设计问题,以运行可靠性、投入经济性为目标提出一种双稳态永磁操动机构研究方法,利用COMSOL软件建立起有限元模型,以线圈安匝数和线径为约束条件,对该模型进行静态及动态电磁分析,对电磁模型所得到的力值数据和理论计算出的力值进行对比,验证机构方案的可靠性和可行性。本研究的仿真结果与实际样机测试曲线的对比分析,验证了设计分析方案与样机试验分析具有较高的一致性,可用于指导产品设计及优化,确定仿真结果的真实性、可靠性,保证可以应用于实际,减少样机验证的时间及成本,促进了产品优化的效率。     

基于ANSYS的粉料罐有限元分析及结构优化

根据粉料罐的结构和材料采用不同的单元,建立了合理的有限元模型,并利用Ansys软件对该粉料罐进行了强度分析,改进了原设计中不安全及不合理的结构,为类似的大型存储粉料装置的计算分析提供了参考。     

基于MSC.NASTRAN的制动器结构优化有限元分析

利用SolidWorks2014建立原制动器的三维模型,导入MSC.Nastran,施加边界条件,进行有限元分析,根据其应力应变的分析结果,进行优化改进,建立优化改进后的制动器三维模型,对该三维模型进行有限元分析,确定最终优化设计方案.经过优化设计,既减轻了产品质量,又增加了制动器刚性,减小了应力集中,已交付客户使用3...     

基于有限元分析的井下监测设备结构应力优化研究

针对电潜泵用泵工况下井作业出现的损坏现象,应用有限元分析的方法,对泵工况的外形结构进行应力分析,发现现有结构中的薄弱点,探求对泵工况外形结构的优化手段。     

聚结滤芯的结构和材料分析

对油水聚结分离的原理进行了阐述,介绍了油水聚结分离的基本过程。在油水聚结分离原理基础之上,具体分析了目前应用于喷气燃料过滤分离器中聚结滤芯的结构和材料组成,并对聚结滤芯中各层材料的成分、纤维丝径、纤维层厚度和表面接触角进行了表征和测量,为聚结滤芯的设计和研制提供了依据和参考。     

基于有限元的焊机冲模结构分析

针对某厂激光焊机凸模寿命远远低于设计寿命的现象,提出了提高凸模寿命的方法:将凸模刀刃由平刃口改为V形刃口并适当增大凸模与凹模之间间隙。利用有限元分析软件DEFORM-2D对改进前后两种凸模冲裁不锈钢板(AISI304)过程进行了模拟,对比了冲孔过程中钢板产生弹性变形、塑性变形、裂纹生成扩展、材料分离的过程及凸模所受冲裁力的变化。采用Die Stress Analysis模块对凸模的应力场进行分析,对比了两种凸模在冲孔过程中的应力变化。理论分析和现场实践结果一致:改造后的凸模寿命大大提高。     

基于有限元的大流量换向阀仿真分析及结构优化

为了提高大流量换向阀的设计能力,该文采用ANSYS仿真平台对大流量换向阀仿真分析及结构优化。研究结果表明:撞击阶段应力集中区域基本出现在二级阀芯径向进油口部位,此时形成的最大应力等于24.26 MPa,明显比682 MPa的材料屈服极限更低。进液阀套达到了271.83 MPa的最大压应力,但明显低于682 MPa的屈服极限,表明壁厚满足设计标准。进液阀套形最大应力出现在阀套内部,跟瞬态冲击条件下最大应力出现区域存在明显差异。二级阀芯最大应力都出现于阀芯部位,完成结构优化之后,二级阀芯的最大应力发生了显著降低,其余各部位的应力也显著减小,可以满足设计标准。     

基于有限元技术实现工程机械料斗的结构分析与优化

料斗是一种薄壁类型的力学模型,利用一般材料力学校核方法是难以精确校核计算。因此本文采用有限元技术对一款料斗进行了精确的结构分析,发现其具有强度和刚度不足的问题。通过针对性的改进措施实现结构优化,并再次通过有限元分析验证以确保产品的安全性能。