基于Isight/Ansys的选煤振动筛筛箱优化设计

使用多学科优化软件Isight与通用有限元软件Ansys集成对选煤振动筛筛箱进行优化设计,在总体质量小于原振动筛的条件下对振动筛筛帮和横梁的结构和尺寸进行了优化,实现了筛箱的等强度设计。优化结果显示,优化后的筛箱在工作中的最大应力比优化前减小38%,大大提高了筛箱的疲劳强度。     

两面顶压机下横梁结构有限元分析和结构优化

针对两面顶模具压机机架结构及受力状况,通过有限元软件对其下横梁进行分析。并在满足下横梁的强度和刚度基础上,对下横梁结构进一步优化。结果表明,压机下横梁优化后重量减轻,调整支撑板之间的距离能够显著降低应力应变。     

LX131型车架优化设计及试验验证

在对LX131型载货车车架进行改型设计中结合有限元分析,调整部分横梁位置至车架弯曲变形的过渡区域,使新方案在较原设计减少一根横梁的情况下,横梁应力没有明显上升,电测试验结果表明改进后的车架满足强度要求,达到了降低产品成本的目的。     

基于ANSYS的单梁桥式起重机的结构轻量化研究

通过对国内外起重机的自重进行比较,发现我国桥机存在安全系数选用过大、结构笨重、材料浪费严重、主梁的强度和刚度存在较大的富裕量等问题,利用有限元分析软件ANSYS中的Design explorer快速优化工具对某单梁桥式起重机进行了结构轻量化研究,选取横梁的截面相应尺寸作为输入参数,应力、应变最大值和质量的最小值为输出参数,通过参数优化,对比优化前后横梁的强度、刚度和模态分析结果,给出了轻量化的方案。     

大型高强度香蕉筛结构优化研究

为了提高LKBB3661型香蕉筛的结构强度,对原香蕉筛设计中采用的入料背板与横梁结构进行了创新优化。工业测试表明,其性能稳定,结构可靠,各项主要技术检测项目数值符合设计技术要求。     

选煤用振动筛静力学分析及横梁结构优化研究

文章选择ZK3648型振动筛作为研究对象,采用ANSYS软件创建创建三维几何模块和静力学分析模型,发现位移变形以及应力值均会对横梁结构产生较大影响,同时,在横梁槽钢中间位置应力值和位移量均比较大。对此,在横梁结构优化设计中,增设纵梁,以此提升横梁结构刚度。再优化调整完成后再次进行仿真分析,横梁最大位移以及应力值均显著降低。     

YQ32-400t液压机上横梁的结构改进设计

针对液压机上横梁常出现的裂纹和断裂现象,采用ANSYS Workbench有限元分析软件对上横梁进行静力学分析,通过分析可得到应力和变形图,找出应力集中和最大变形位置。对上横梁进行结构改进设计,再对结构优化后的上横梁进行静力学分析,验证其结构改进的合理性。     

基于ANSYS的液压支架托梁结构分析与优化

托梁是液压支架的关键部件,其结构的合理性决定着液压支架护帮装置的使用性能。利用Creo软件对原托梁进行三维实体建模,并应用ANSYS Workbench软件对其进行强度分析和结构分析,在保证功能和强度的前提下,提出几种方案对托梁结构进行优化,然后利用ANSYS Workbench分析优化后的托梁所受应力及变形的改善情况。     

基于Pro/E和ANSYS Workbench的液压支架底座优化设计

通过Pro/E软件建立液压支架底座的参数化模型,再利用ANSYS Workbench的优化功能,对底座进行优化设计,在满足强度条件下,完成了底座的减重设计。优化后的方案与原设计方案相比,最大等效应力增加7.12%,重量减小14.3%,减重效果显著,从而减少了设计成本,具有很大的经济效益。     

多方案优化设计方法在花板结构设计中的应用

提出了一种在多设计方案的条件下,获得最佳结构优化方案的设计分析方法。首先基于Pro/E软件建立多种结构方案的三维实体参数化模型,将其导入ANSYS Workbench同一个工程项目中,对结构强度进行仿真计算,并初步比较分析结果,然后利用ANSYS Workbench中的DOE(DesignXplorer Design of Experiments)模块,高效快捷地完成不同方案的多目标优化设计,确定最优结构形式。花板结构优化设计的工程实例表明,与原结构相比,多方案优化设计后的结构钢耗量降幅高达30%,为钢结构的轻量化设计提供了一种新方法。     

中心驱动磨机减速器箱体强度有限元分析

针对3550 kW中心驱动磨机减速器箱体,综合考虑自重和工作载荷的作用,采用ABAQUS有限元软件建立了箱体有限元模型,计算得出箱体的应力和位移,为低速重载齿轮箱箱体的结构设计及优化提供了理论依据。     

矿用自卸车牵引梁结构分析及改进设计

建立车架中部牵引梁2种方案（方案一：圆形截面结构牵引梁;方案二：正八边形截面结构牵引梁）的三维模型和有限元模型,在边界条件相同的情况下,选择极限工况对2种方案进行强度和刚度的计算、分析、比较。其强度和刚度计算结果为：方案一最大应力为141.5 MPa,最大变形为 0.53 mm;方案二最大应力为 137.5 MPa,最大变形为0.503 mm;从计算结果上看,方案二的应力和变形均小于方案一,所以方案一为较优方案。从制作工艺上对2种方案进行比较,方案一中牵引梁为大直径圆形截面结构,需要用专用设备进行成型加工,制作工艺复杂;方案二中牵引梁为正八边形截面结构,可有2块钢板分别折弯、对焊而成,制作工艺简单,从工艺上可以得出方案二为较优方案。比较得出,方案二正八边形截面结构牵引梁的强度和刚度均能满足要求,工艺性更好,为较优方案。     

深厚表土层冻结井筒高强钢筋混凝土内壁设计优化与实测分析

针对深厚表土层冻结井筒内壁设计厚度较大问题,对高强钢筋混凝土内壁的受力机理、设计优化方法、现场实测结果进行了分析研究。首先,采用相似理论设计出模型井壁并进行加载试验,实测得到高强钢筋混凝土内壁的应力、变形和承载力,研究了该种井壁结构的受力机理,结果表明深厚表土层冻结井筒内壁属于深埋于地下的厚壁圆筒结构物,由于内表面的圆形结构特征,在侧向压力作用下,井壁结构中混凝土由外缘的三向受压过渡到内缘的二向受压应力状态,其混凝土抗压强度提高了1.592～1.765倍,井壁承载能力得到显著提高。建立了混凝土抗压强度提高系数试验值的计算公式,获得了高强钢筋混凝土内壁的应力特性和强度特征。然后,基于我国现行混凝土结构设计规范关于混凝土多轴强度验算要求,根据模型试验结果和内壁受力机理,提出了深厚表土层高强钢筋混凝土内壁设计优化方法,给出了混凝土抗压强度提高系数设计取值。并将设计优化方法应用于潘三煤矿新西风井冻结段内壁控制层位,井壁厚度由原设计的1 150 mm优化为900 mm,厚度减薄达21.74%。最后,通过潘三煤矿新西风井工程现场实测表明,优化设计后的井壁结构中环向钢筋应力值为-125.8～-136.9 MPa、竖向钢筋应力值为-39.5～-53.2 MPa,远小于钢筋强度设计值300 MPa,井壁中混凝土环向应变为-730×10~(-6)～-790×10~(-6)、竖向应变为-380×10~(-6)～-390×10~(-6),远小于C70混凝土的极限压应变值,说明设计优化后的井壁结构不但经济合理,而且安全可靠。     

高功率密度齿轮箱优化设计

针对齿轮箱设计的特点,将齿轮箱优化设计分为传动系统优化和结构优化。传动系统优化是采用以经验数据为基础传统优化或以动力学分析为基础的动力学优化方法获得最优的传动系统参数。结构优化采用三维结构优化设计和拓扑优化方法进行齿轮箱的最优结构。结构优化时,先采用三维结构优化完成结构设计,再利用ANSYS拓扑优化对箱体等主要零件进行拓扑优化。     

采动影响下极软围岩支护参数优化设计

针对采动影响下的极软围岩控制问题,在原有支护设计的基础之上,采用数值模拟手段对贵州兴义矿区极软岩巷道进行了支护参数的优化设计。根据锚、喷、网、索、梁的支护方式,考虑锚杆的间排距、锚杆长度等因素,设计了9种计算方案;采用FLAC软件分别对这些方案进行了计算,根据计算结果可到支护的最优方案。该方案用于现场后,巷道围岩变形得到了较好的控制。     

新型调绳器下承载梁的结构优化设计

利用ANSYS Workbench软件,以主梁宽度、腹板高度为设计参数,以质量、最大变形量、最大等效应力为目标参数,对其进行了结构优化设计,在满足原工况要求的基础上得出了合理的结构尺寸,为下承载梁的设计提供了依据。     

巷道高应力区U型钢支护技术研究

针对宏阳煤矿巷道高应力区实际地质条件,在原有普通U型钢支护方案的基础上提出U型顶棚加上横梁支护、U型顶棚加上下横梁支护和U型顶棚加上横梁和两侧纵撑支护3种新的支护方案;在有限元软件FLAC3D中建立了数值模拟模型,分别模拟了原有支护方案在内的4种支护方案的巷道围岩位移分布和最大、最小主应力分布等参数,并在巷道两帮布置测点得到巷道两帮位移曲线;分析结果表明:U型顶棚加上横梁和两侧纵撑支护为最优支护方案。在该方案实施期间,矿井巷道的顶板下沉量与两帮移近量大大减小,其中,顶板最大下沉量与两帮最大移近量分别为66 mm和21 mm,围岩稳定性得到有效控制。     

基于ANSYS Workbench的拱形巷道临时支护设备顶梁优化

根据对拱形巷道临时支护设备的研究,对其顶梁进行参数化建模,利用ANSYS Workbench静力学分析模块进行结构静力学分析,并利用其优化模块,以顶梁上板和下板的间距为设计变量,以最大等效应力为状态变量,质量(体积)最小为目标函数,对拱巷道进行了仿真优化辅助设计。优化后的顶梁体积更小,满足安全及生产要求。     

2500t液压支架试验台活动梁的有限元分析与设计研究

分析和提出了2 500 t液压支架试验台的设计方案,对其关键部件进行了结构强度及性能分析。利用ANSYS软件获得了2 500 t液压支架试验台活动梁在液压支架最恶劣的加载模式下的应力及应变分布情况。分析结果表明,试验台活动梁在2 500 t压力下各种工况受力均在安全范围内。