CAE仿真技术在工程力学教学中的应用

运用ANSYS workbench软件对力学问题进行有限元仿真,将此仿真技术用于辅助工程力学教学,加深学生对理论知识的理解,软件自动生成的云图、动画直观显示构件受力后的应力、应变分布规律,能定性分析应力应变的影响因素,通过仿真略去了繁琐的公式推导,促进学生对力学知识的掌握,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。     

基于UG的扁环薄壁弹性元件的设计与仿真分析

弹性元件是微喷阀中的关键部件,其性能直接影响到微喷阀工作时的可靠性和稳定性。针对微喷阀中弹性元件的受力和变形特点,设计了一种扁环薄壁弹性元件,推导并建立了其力学模型。运用有限元分析软件UG对该弹性元件进行建模,然后将模型导入UG中的高级仿真模块,分别进行了静力学强度分析和动力学模态分析。     

基于UG的液压支架掩护梁有限元分析

进行了液压支架掩护梁的受力分析,利用UG建立了掩护梁的三维模型及有限元力学模型。通过UG自带的高级仿真软件,分析得到了掩护梁的应力和位移分布。计算结果可用于修正设计,以提高掩护梁结构的可靠性,为液压支架部件的结构优化奠定了基础。     

电子训练台安装架开裂原因分析及改进

针对某电子训练台在运输试验过程中安装架出现局部开裂的问题,运用UG NX10.0软件建立训练台安装架有限元模型,并利用UG高级仿真模块对该支架进行静力学分析和疲劳分析,得出安装架开裂的原因并提出改进方案。对改进后的训练台进行有限元分析及运输性试验,结果表明改进后的训练台结构能有效解决局部开裂的问题。     

基于ANSYS的回转轴零件均布切向面力静力学分析

在UG中建立回转轴的三维立体模型,并将该模型导入ANSYS有限元分析软件进行仿真。在回转面上加载均匀分布的切向面力以及对模型整体加载重力后,进行有限元力学分析,得到了回转轴工作时的应力分布状况及最大应力,为回转轴的设计、改进以及选型提供参考。     

工程力学课程教学改革实践体会

为了提高学生运用力学知识解决实际问题的能力和改善工程力学的教学品质,培养创新性人才,结合工程力学教学实际,提出了通过案例教学、课堂教学中引入科研课题、采用先进的计算机技术进行力学分析等形式,使学生能够理论联系实际,提高学习的兴趣和效果.     

基于UG/CAE的行星轮系传动分析

探讨在UGNX5.0运动分析模块中建立行星轮系的运动仿真模型,分析提交解算后不同的工况下的仿真结果,然后运用UG NX5.0的有限元分析模块分别对太阳轮、行星轮和齿圈进行了有限元分析,结果表明,设计的行星轮系在运动学方面能够满足矿用绞车的使用要求,可以避免因应力问题而造成不良事故.     

基于ADAMS的机械手抓取机构的仿真分析及优化

在分析机械手抓取机构的工作原理的基础上,运用理论力学基础对它做受力分析,得出输入力和输出力之间的关系公式。运用专业三维设计软件UG建立三维模型,通过Parasolid传输标准将三维模型导入专业仿真软件ADAMS中。对其进行仿真分析,对比仿真实验数据与理论数据。最后建立合适的变量对模型进行优化处理。     

基于UG技术的采棉机变速箱体的模态分析

为优化采棉机变速箱体的振动特性,首先建立起一简化力学模型,并由力和力矩的平衡方程推导出采棉机变速箱体的振动微分方程;借助UG平台,通过对三维模型进行整体分析,理想化模型后去掉细小特征,网格划分后得到有限元模型,载荷施加、约束确定后得到仿真模型,最终求解得到变速箱体的模态参数和振型云图;最后通过对仿真结果的分析,阐述了变速箱体的薄弱结构以及不同频率对变速箱体振动变形的影响,为箱体的动力学优化提供了理论依据。     

基于MRF柔性辅助支撑的弱刚性零件铣削加工

设计了一套基于磁流变液的柔性辅助支撑装置,用于提高弱刚性零件的加工精度.利用有限元方法通过Comsol软件对装置磁感应强度进行仿真,研究其提供的支撑力大小,运用工程力学知识对加工工件进行力学分析、理论变形量计算以及对加工工件进行有限元加工变形仿真,研究不同加载电流状态下磁流变液辅助支撑装置对加工工件变形情况的影响.最后...     

基于ANSYS的轮毂模态分析

为了获取轮毂的固有频率,基于ANSYS对轮毂进行模态分析。本文以轮毂为研究对象,首先建立多自由度的无阻尼系统的振动微分方程,然后运用三维设计软件UG建立轮毂模型,通过UG和有限元分析软件ANSYS的接口将模型导入,在ANSYS中划分网格设置约束后进行模态分析,得到其前六阶固有频率以及各阶模态的振型图和位移图。仿真结果表明:基于ANSYS可以精确的找出轮毂的固有频率,通过分析其固有频率,可以避免工作时轮毂发生共振。     

基于LS-DYNA的深沟球轴承动态仿真分析

以608-2RS型深沟球轴承为研究对象,运用UG建立了三维简化模型,并将其导入仿真软件LS-DYNA进行有限元分析,研究了球轴承在运转过程中的接触应力、转速和振动的变化规律,并通过理论计算验证了仿真的可行性。     

柔性体有限元分析在UG运动仿真教学中的应用

在UG运动仿真的教学中,一般是先假设零件都为刚体再进行运动仿真,但机构中往往存在柔性体零件,运动时将会发生较大的弹性形变。应用UG的"高级仿真"模块,通过建立柔性体零件的有限元模型和仿真模型,并进行模态分析求解,在运动仿真模块中,将部件模态数据添加到运动分析中并定义柔体,从而在UG运动仿真教学中实现刚柔并存的运动分析。     

虚拟样机技术在汽车发动机盖锁设计中的应用

以虚拟样机技术为设计理念,通过UG软件,建立汽车发动机盖锁的虚拟样机模型。运用UG的Motion模块时发动机盖锁进行运动学仿真分析,建立了4个运动分析方案,在虚拟样机模型中为每个运动分析方案建立相应的装配排列。将发动机盖锁的运动模拟以MPEG电影文件形式输出,形成电影动画,并用超级解霸3000播放器进行播放。虚拟样机技术可以减少实物模型和样机的投入,缩短产品开发周期,有利于实现产品的最优设计或变形产品设计。     

异质材料无铆钉链接仿真研究

本文针对钢和铝异质材料无铆钉连接成形工艺模拟仿真研究,运用有限元分析软件abaqus进行分析,对不同的冲模速度完成的无铆钉连接接头进行力学拉伸仿真分析,其次仿真各种接头成型失效模式,通过仿真得处无铆钉联接接头力学和回弹因素下选择最佳冲模速度。     

髋关节翻修中不同假体柄长对股骨的力学影响

针对髋关节翻修中使用的股骨柄长度进行再设计,从横向和纵向两个角度探讨不同柄种、不同柄长的人工假体在术后的力学表现。利用CT影像数据重建髋关节模型,在专业医师指导下完成模拟手术装配。随后,借助有限元的分析方法,在计算机中仿真模拟手术结果。最后对计算结果进行评价分析,一方面为髋关节翻修的假体选择提供帮助;另一方面从工程力学的角度对人工假体的设计方向提出相应的建议和指导。     

机场货运平台车快速拖车举升结构设计与仿真

通过UG NX软件对快速拖车举升机构进行建模,使用Hypermesh进行仿真前处理,并运用OptiStruct进行拓扑优化,将处理优化后的部件导入ANSYS生成柔性体文件,在ADAMS中建立刚柔耦合模型,进行运动学仿真得到边界载荷文件,反馈到ANSYS对举升机构进行有限元分析,从而设计出更合理的举升机构.     

虚拟样机技术在机床回转工作台的研究与应用

回转体工作台是机床上的一个都件,在建立参数化模型结构的基础上,提出基于UG NX4的参数化设计,提高回转体工作台的快速设计系统构想,其中包括标准件参数化建模、标准件库的建立与使用。利用UG NX4建立的回转体工作台模型,最后进行静力学和动力学仿真,运用UG与Nastran对元件进行有限元分析、优化分析,并修改参数化模型的工作流程。     

基于UG NX的机械结构3D虚拟仿真实现

UG NX软件是比较通用的CAD/CAM/CAE软件,可以实现三维建模并直接生成二维工程图,也可以进行有限元分析、运动分析、力学分析和运动仿真分析,还可实现虚拟拆卸和装配、虚拟运动仿真等功能,并可生成虚拟动画以展示产品的结构特点、拆装过程、工作原理等。该文基于UG NX丰富的功能实现一款典型机械结构如齿轮减速箱3D环境下的虚拟拆装仿真,以及机械运动3D仿真动画,有效展现机械结构的内外结构、功能、优势、工作原理和工作过程,可以有效应用于产品宣传展示和教学培训各个场合。在产品宣传展示方面,可以结合人机工程学原理、色彩构成原理等尽可能地将整体场景完美地呈现给客户;在教学培训方面,可以帮助学生更直观了解内部结构特点,对于教师而言,可以形成一种全新的、独特新颖的课件,以信息化手段的演示形式,铸就新时代的教学方式,有效提高教学效果。     

桁架式空心风扇叶片结构参数化设计平台开发

针对桁架式内腔空心风扇叶片,运用UG二次开发工具UG/Open API,NX Open C++及C++编程语言混合开发方法,在UG环境中,建立空心叶片参数化三维模型和参数化有限元模型,在叶片有限元网格形式不变的前提下,快速生成叶片有限元模型,有效解决优化过程中网格自动更新问题。在此基础上,自动施加边界条件和载荷,从而实现集造型、分网、分析为一体的自动化设计。实例表明,宽弦空心风扇叶片参数化设计平台不仅可以快速完成空心叶片参数化设计及强度分析,也可为后续开展叶片结构优化奠定基础。