基于ANSYS优化设计求解双椭球热源模型参数

为实现双椭球热源模型（double ellipsoidal heat Source model,DEHSM）参数自动化求解,基于ANSYS优化设计,提出一种新的DEHSM参数求解方法.根据提出的方法,利用VB语言开发了DEHSM参数求解程序,分析了程序失效原因,给出了处理对策;对四种不同的焊接工艺参数,采用开发的程序求解了DEHSM参数,并比较了熔宽、熔深的计算值与实测值的差异.经实例验证表明,在保证求解精度的前提下,提出的方法和开发的程序能够有效地求解DEHSM参数;提出的基于ANSYS优化设计求解热源模型参数的方法及相关优化变量的设置,还可适用于高斯热源、3D锥形热源等其它热源参数的求解.     

基于神经网络优化的车身镀锌板点焊性能预测

针对汽车车身常用的镀锌钢板(GMW2和DP600)的点焊性能预测问题进行了研究,引入人工神经网络模型来描述点焊工艺参数空间同焊点接头质量空间的映射关系;在对普通网络存在的缺陷问题进行深入分析的基础上,结合大量试验综合考虑,对网络模型进行了优化改进;然后将试验得到的大量点焊工艺参数与相应点焊接头质量的试验数据提供给神经网络学习.结果表明,学习后的优化神经网络模型能够准确有效地预测焊接电流对点焊熔核直径、压痕深度以及拉剪强度的影响规律.亦即该优化神经网络模型可有效地实现对车身镀锌钢板点焊性能的预测,且预测精度和准确率较高,符合工程需要,具有一定的实用价值.     

基于数值模拟的拉深筋结构参数离散优化

文章在综合考虑拉深筋阻力及板料变形两方面影响的基础上,提出了拉深筋结构参数优化模型,建立了基于数值模拟技术的拉深筋结构参数离散优化算法——DGPOP算法。该算法融合了以往的拉深筋研究工作,具有很高的计算效率和计算精度。算法采用MSC.Marc软件作为数值模拟平台,并通过实验对数值模拟模型进行了校正。优化程序采用Python语言开发,内嵌于MSC.Marc软件中。实算表明,该算法收敛快,计算结果可靠,便于在工程实践中应用。     

金刚石六面顶压机铰链梁的结构优化设计

本文以有限无法作为结构分析手段，采用敏度分析技术，在考虑疲劳强度的条件下，完成了铰链梁的结构优化设计，为金刚石六面顶压机关键零部件的设计提供了一套较为完整的设计方法和设计系统。利用ANSYS的APDL参数化语言，编制了铰链梁的结构优化设计程序ODPST，采用零阶优化方法进行了铰链梁的结构优化设计，得到了精确可靠的设计参数，有效地提离了铰链梁的抗疲劳性能和强度。     

基于人工智能的薄板电阻点焊数值分析及工艺参数优化

焊接参数的设置对电阻点焊质量有着至关重要的作用,将有限元数值模拟技术与BP神经网络及遗传算法相结合,对不锈钢薄板电阻点焊过程的工艺参数进行优化.对点焊过程进行有限元分析,将模拟结果作为网络的数据样本,以焊接电流,电极压力,焊接时间这三个主要的焊接工艺参数作为优化参数,以焊接熔核尺寸作为优化目标,建立了优化参数与目标函数之间的BP神经网络模型.结合遗传算法的全局寻优能力,获得使熔核尺寸最大的三大主要工艺参数的最优搭配.为电阻点焊工艺参数的选取提供了一条合理途径,对提高点焊质量有一定的意义.     

基于ANSYS的多连杆机构性能优化

多连杆机构是拉延类机械压力机采用的主传动机构,通过参数优化能够实现拉延过程中滑块速度低而平稳、快速回程的功能,提高拉延件的质量和工作效率.针对压力机传动结构中最常用的八连杆机构,应用ANSYS/AP-DL开发多连杆机构参数化建模分析和优化程序,程序分为前处理、求解、后处理、优化计算四部分.在前处理模块输入机构参数,建立...     

基于ANSYS参数化设计语言APDL的产品结构优化设计

论述了基于有限元分析软件ANSYS平台下,运用命令流及APDL参数化设计语言编程求解和分析问题时所涉及的带有共性的问题,如参数化建模、设置材料属性、划分网格、引入边界条件和物性系数、后处理计算结果等;详细分析了采用ANSYS APDL的批处理方法进行产品结构优化的步骤,并通过产品零件模型的优化设计实例,获得了对具体研究问题的模拟结果,通过优化前后的对比分析,从给定的条件与得出的结果中找到了合适的优化数据,实现了在产品结构尺寸方面的优化,避免了大量的重复有限元建模和前后处理操作,显著提高了产品的设计效率.     

钻夹头扳手锥齿轮有限元建模与强度分析

采用ANSYS有限元分析软件的参数化设计语言APDL,建立了钻夹头中关键部件扳手锥齿轮的参数化有限元模型,采用VB.Net开发了相应的分析软件,对不同结构尺寸锥齿轮的结构强度分析无需手工重复建模和求解操作,提高了结构分析的工作效率.     

管内的油-气两相流动的程序设计和计算

针对管道中的油-气两相流动,基于均相流模型,使用Fortran语言编制程序,采用SIMPLE算法,对管道的各个方程进行离散化,并对其模型进行求解,得到管内的速度场和压力场的分布,通过图形化的方式将管内的各个参数显示.为了开发管内两相流动的软件,对自行编制的程序所计算出的结果与Fluent软件的计算结果进行了比较,通过比较可以看出,建立的数学模型能够较好地描述管内的压力和温度的分布,其计算精度可以达到90%,能够较好地反映管道内流体的流动情况.     

超高强钢点焊结构拉剪试验及数值仿真

以超高强淬火钢22MnB5搭接型点焊结构为研究对象,通过拉剪试验、光学试验和维氏硬度测试,获得了点焊结构的部分力学参数.在ANSYS中进行强度仿真,并与试验结果进行对比.结果表明,将点焊模型分为焊核、塑性环、母材三部分的有限元模型是合理的.同时仿真结果还表明点焊结构交界面的塑性环边缘处是最薄弱的位置,结构失效主要由切应力所引起,并分析了部分尺寸参数对结构强度的影响,当焊核半径、两板重叠长度与板厚越大,结构的最大Von Mises应力值就越低,但增大到一定程度后,其影响降低,为焊接工艺参数的优化提供参考.     

直线振荡电机的柔性板弹簧性能参数分析

为提高柔性板弹簧在直线振荡电机运行中的工作效率及其可靠性,设计一种偏心量渐开线柔性板弹簧,并对该板弹簧的径、轴向刚度,疲劳强度,固有频率进行研究.结合腰鼓型变刚度螺旋弹簧的刚度分析模型,建立板弹簧的刚度分析模型,推导出板弹簧的刚度在一定范围内近似为常数;采用有限元软件对不同偏心量、厚度、渐开线终止角和相位差的板弹簧刚度...     

基于Hypermesh的轧辊轴数值模拟及优化设计

以载荷为5000 kN的双辊摆辗机装配结构为基础,根据双辊摆辗传动件的负载规律,对双辊摆辗机的轧辊轴工况进行了研究.通过构建相关零部件的有限元模型,利用Hypermesh软件对轧辊轴进行刚度、强度分析,并根据分析结果对轧辊轴连接处进行了结构优化.对结构优化后的轧辊轴进行设备装配,并对装配后的双辊摆辗机进行生产调试.通过...     

基于正交试验的工业机器人机械臂的结构优化和轻量化

以ER20-C10六自由度工业机器人的大臂为研究对象,针对其质量轻、强度高、动态特性好的需求现状,在保证大臂现有功能的基础上,采用正交试验设计对大臂的最优结构进行研究,通过多次正交试验,将各个影响因素的取值范围不断缩小,最终确认最优的大臂结构。采用ANSA软件对优化后的大臂进行几何清理和网格划分;采用solidThinking Inspire软件对优化后的大臂进行静力学分析,采用ANSYS Workbench软件对优化后的大臂进行模态分析,最后将分析结果与原模型的分析结果进行对比,发现优化后的大臂在提高强度、刚度和最小安全系数的同时减轻了质量。对大臂进行轻量化研究,大幅度减轻大臂质量的同时,最大应力比结构优化后的大臂更小,为工业机器人机械结构研发提供了参考。     

基于改进PSO算法的导叶式旋风分离器结构参数多目标优化

为了进一步提高旋风分离器性能，对导叶式旋风分离器结构进行多目标优化。首先构建旋风分离器参数化脚本模型，通过数值模拟与台架试验对模型准确性进行验证，再基于全局高灵敏参数，利用搜索能力强和收敛速度快的改进PSO算法，以分离效率和压降为性能目标对分离器结构进行优化。对比分析优化前后的参数变化率、静压力与湍动能，结合工程需求选取最优方案，并对最优方案进行试验验证。结果表明：优化后的参数配置可有效减弱内部湍流运动强度和能量损耗，最优方案的分离效率由原来85.10%提升到92.09%,压降降低30.45%。     

汽车安全带固定点失效分析及结构优化

以乘用车后排安全带固定点为对象,基于安全带固定点强度试验结果,通过有限元方法建立模型,简化并调试有限元模型,进行试验对标分析。经过对标后,有限元分析结果与试验结果基本吻合。然后基于对标后的有限元模型对结构进行优化,提高安全带固定点强度,提出优化方案,并通过试验验证,满足法规要求。通过利用CAE分析技术在产品开发过程中的应用,有效找到问题原因并有针对性地加以优化,从而缩短开发周期和节约成本。     

基于粒子群优化算法的热轧厚板工艺性能优化

为改善热轧厚板的强度和屈强比，结合粒子群优化算法，利用神经元网络建立了粗轧开轧温度、中间坯厚度、终轧温度、终冷温度及冷却速率等生产工艺参数与钢板强度的关系模型，并进行了优化。优化结果与实验室热轧实验及工业试生产结果的对比表明，本模型能有效地优化厚板生产过程的工艺参数，从而为最优工艺或柔性化生产工艺的设计提供依据。     

20MN大型框架式液压机机身有限元分析及优化设计

针对20 MN大型数控框架式液压机机身CAD分析及优化,应用三维软件Solidworks建立了20 MN大型数控框架式液压机机身的三维模型,采用有限元分析模拟软件ANSYS建立了有限元计算模型,并进行静态刚强度分析.计算分析了机身的应力及应变,在此基础上构建了主体结构的优化计算模型,将机身进行了优化设计,并与初始设计进...     

结构尺寸对Ti6Al4V多孔结构力学性能的影响

采用激光选区熔化技术制造了不同单元结构尺寸（1~6 mm）、孔隙率（40~80%）的拓扑优化多孔阵列结构,研究了单元结构尺寸对其压缩形变规律和弹性性能的影响。结果表明,多孔阵列结构的抗压强度、弹性模量均与单元结构尺寸成反比,抗压强度在126~199 MPa,弹性模量在3.5~55.47 GPa;压缩应力-应变曲线与单元结构尺寸有关,分别遵循弹性、弹脆性和脆性多孔材料三种应力应变规律;通过数值模拟多孔阵列结构的压缩形变过程,解释了两种45°断裂带的成因,力学性能与实验结果基本吻合;利用Gibson-Ashby模型评价多孔结构的稳定性,稳定性参数C与单元结构尺寸成反比;给出Gibson-Ashby拟合方程,特征参数n随单元结构尺寸增加而增大;建立了单元结构尺寸、相对密度和相对弹性模量的三维曲面数学模型,提出骨植入体的设计区域。     

超短半径水平井导向筛管结构优化设计

导向筛管是超短半径水平井柔性钻具的重要组成部分,其结构尺寸的合理性直接影响钻具的造斜能力。基于导向筛管与井眼曲率相匹配的条件,采用贝塞尔曲线拟合导向筛管运动轨迹方程,得到导向筛管单节最大长度。在满足强度和弯曲刚度条件基础上,对各结构参数进行了优化。采用有限单元法,考虑导向筛管的材料非线性及横缝之间的接触非线性,建立了导向筛管有限元模型,并给出了求解策略。对优化后的单节导向筛管进行力学分析,验证了导向筛管结构优化设计的合理性。研究成果为导向筛管开槽结构设计提供理论参考,为超短半径水平井的成功钻进提供必要的工具支持。     

液压缸性能测试试验台的研究

液压缸是工程机械产品的执行元件,液压缸测试试验台是进行液压缸产品质量检测的必要设备,是液压缸质量监控的保障。介绍了液压缸性能试验台的系统组成、原理和特点,对台架结构进行了强度和刚度分析并进行了优化设计,给出了台架结构图和有限元分析结果。结果表明:优化后的试验台适应能力强,在进行液压缸负载效率测试时台架弯曲变形极小。