基于有限元仿真的椅轮结构优化设计

椅轮由于它的重要作用和相对复杂的结构和较高的成本，成为产品优化设计的重要对象，本文建立椅轮承载的有限元模型，应用有限元分析软件Patran-Nastran研究轮子整体在承载中的响应特性。通过对变形情况、应力应变云图的结果进行分析研究，对轮架结构提出了优化设计方案。优化设计方案不但节约了结构采用的材料，而且提高了材料性能的利用率。     

基于有限元的传动轴结构设计与优化

结合传统的轴设计方法、有限元分析技术和有限元优化方法,设计并优化了机床滑枕一柔性传动轴结构形状,使其在轴两端不对心时仍能稳定传递扭矩,并在给定条件下优化其结构形状,减小不对中对传动轴引起的应力,避免振动或者轴断现象,使其性能最优、寿命最高、材料最省。     

基于虚拟样机技术的机械仿真分析与结构设计

通过一个实例分析介绍了虚拟样机技术在机械设计领域的应用范围、目的和方法，并指出其应用的优越性，分析的结果在实际中得到了很好的应用和验证，达到了预期的设计效果，对实际工作具有指导意义。     

多功能可分离助老床椅的结构设计与有限元分析

为改善行动能力受限的居家老人生活质量,解决其普遍存在的腰部力量不足、起身翻身困难、腿脚行动不便、夜间起身如厕及活动范围小等问题,文中设计了一款多功能可分离助老床椅。采用有限元软件ANSYS Workbench对助老床椅的关键构件进行了静力学和模态分析,获得了辅助坐立床板、辅助坐立电动推杆支撑横梁和电动推杆支撑底座的变形、等效应力和安全系数云图及床体框架的前6阶固有振型与频率,结果证明：关键构件的强度、刚度和安全系数均满足要求。再通过建立辅助曲腿机构的动力学方程,并采用MATLAB软件进行分析求解,验证了机构设计的合理性和可靠性;最后按1∶2的缩小比例完成了多功能可分离助老床椅模型样机制作,并进行了调试和功能测试,试验验证设计的助老床椅能够实现预定功能和目标,研究成果为居家助老装置的设计提供了技术参考,具有重要的现实意义。     

矿用刮板链拆装设备结构设计与仿真分析

针对矿用刮板链拆装的局限性,设计一种刮板链拆装设备,用于刮板链螺栓的拆卸和紧固。根据刮板链的结构特征及螺栓拆装的流程,采用SolidWorks对刮板链拆装设备进行几何建模。为保证设备的结构可靠性,基于Ansys Workbench对关键零部件进行静力学和动力学分析。对结构优化后的样机调试运行,其结果表明：设备运行具有一定的稳定性和可靠性。     

箱门结构设计与优化

本文利用ABAQUS软件,采用有限元分析的方法,对3种结构的箱门建立有限元分析模型并进行了静刚度仿真模拟。根据分析结果,选择了合适的结构优化方案,成功解决了箱门刚度不足问题。箱门的静刚度仿真分析为其实际结构设计和优化提供有效的参考依据。     

飞机地面牵引移动与停放安全结构设计与优化

作为航空器启停过程的基础构件,位移限制装置对航空器地面安全和试验成效发挥了很大的作用.本文针对某型飞机地面试车试验中的位移限制装置,提出了一种适配于机轮尺寸并可应用于试验工况的轮挡结构,利用有限元软件ABAQUS对其进行了静力学分析并对结构进行了优化,仿真结果证明了该结构的可行性和优越性.     

基于ADAMS与ANSYS的液压平台车动力学仿真

结合虚拟样机技术和有限元分析技术,运用ADAMS软件,对某型液压平台车主平台的力学模型进行动力学仿真;以液压缸所受的力大小为依据,从而得到液压缸的最佳位置.运用ANSYS软件,对平台车又剪机构在加速度最大位置进行了有限元应力分析.     

基于ANSYS的桥式起重机桥架结构设计及优化

针对桥式起重机桥架的轻量化设计问题,以跨度19. 3m、载荷10t的双梁桥式起重机箱型桥架在满载状态下的静强度和自振频率为分析对象。利用Creo软件建立桥架的三维实体模型,并无缝导入ANSYS Workbench中进行静态分析,通过对主梁中部危险截面和主梁与端梁连接处截面进行满载静应力分析,得到桥架的应力云图、应变云图。同时,以减少桥架的空间体积为目标进行结构优化,对优化后的桥架进行静应力分析和模态分析,验证桥架结构轻量化设计的合理性。     

基于CROE的助老机械装置的有限元分析及优化设计

为了解决老年人由于膝关节老化而难以起身站立的问题,该文基于机械连杆原理、利用CROE软件完成了一种新型助老机械装置的三维模型设计,并对该机械装置的水平状态和起升状态进行有限元分析。针对该装置中起升板的最大变形不满足工作要求的问题,该文以起升板的厚度和侧孔深度为变量,探究其最大应力和最大位移的关系曲线,最后以装置质量最小为优化目标,获得最大变形小于等于0.1 mm的设计参数。以此设计出符合老年人需求的新型助老机械装置。     

办公休闲椅折叠式搁脚机构的开发

针对客户需求,设计了一款用于办公休闲椅的折叠式搁脚机构,通过有限元分析,对其结构进行了优化,样机测试结果表明符合客户要求。     

基于GMA柔性铰链定位平台的结构设计与优化

设计一种以超磁致伸缩驱动器为驱动单元,以多组柔性铰链组合而成,利用材料受力产生弹性变形而进行导向的柔性铰链定位平台。应用能量方程、挠曲线方程、静力学公理、能量守恒方程理论,建立该平台的理论数学模型;根据柔性铰链定位平台在超磁致伸缩驱动器(GMA)驱动下的使用工况,分析其驱动力和输出位移;优化分析柔性铰链的切割半径R和最小厚度t的几何参数,获得柔性铰链定位平台结构尺寸的最优值;利用有限元对柔性铰链平台进行仿真。最后将仿真结果与理论分析结果进行对比,验证了理论分析的正确性。     

新型五坐标加工中心的结构设计和分析

首先介绍一种新型五坐标加工中心的总体方案及其结构布局，其次说明在产品设计过程中虚拟装配技术的应用，最后对关键部件进行设计和关键零件进行有限元分析，以提高产品设计的效率和水平，为今后的类似的设计提供参考。     

新型护理床椅的背板机构设计及分析

针对现有护理床椅背部模块难以实现护理床及轮椅两种使用姿态一体互变的难题,提出了一种新型背板机构。通过串联多个功能单一的机构组合成一个串联式背板空间组合机构,并分析其空间自由度以满足运动需求。将目标尺寸参数化,利用最小包容面积法得出支撑连杆与背板及支撑架铰链的最佳位置。根据背板机构的几何关系和静力学分析结果,采用额定行程与工作行程分别为175 mm、230 mm,最大推力为1 000 N的JC35D型电动推杆作为驱动装置。根据优化参数和驱动装置型号设计护理床椅的背板机构,并运用SolidWorks装配整体虚拟样机。应用Simulation有限元分析插件,对护理床椅护理床姿态下的背板施加安全载荷进行应力分析,验证了结构强度的安全可靠性。在护理床姿态下利用Adams View软件对机构进行静态侧翻仿真试验,验证了背板承受侧翻试验载荷时满足稳定性要求。     

基于GMA柔性换向放大机构的结构设计与优化

设计了一种以超磁致伸缩驱动器(GMA)为驱动单元,以杠杆式柔性铰链进行位移换向放大的微位移传递机构。根据弹性力学理论,在考虑柔性铰链转动中心偏移量的基础上,推导出柔性换向放大机构的放大比和固有频率表达式,运用Matlab软件优化分析柔性铰链的切割半径R和最小厚度t等几何参数,获得了柔性铰链几何参数的最优值,并对优化后的结果进行有限元分析,最后,将仿真结果与理论分析结果进行了对比。研究结果表明,理论分析与有限元分析验证了理论模型的正确性,实现了机构放大倍数高、位移换向呈直线输出的设计目标。     

基于ABAQUS的冲压机器人执行机构碰撞仿真分析及结构优化

自动化冲压生产中,冲压机器人通过执行机构完成工件的夹取和输送,执行机构定位由电气控制和挡块的相互配合完成。挡块进行辅助定位时,执行机构会与挡块发生碰撞,这对冲压生产产生了不利的影响,故对执行机构进行碰撞仿真分析及结构优化设计。利用UG NX8. 5软件建立执行机构的三维实体模型,并导入Abaqus软件进行有限元仿真分析,获得工件的夹持力、加速度和倾斜角度等参数。由仿真结果分析可知,工件受到的夹持力为零及峰值较大的情况较多,工件的加速度在短时间内剧烈变化,碰撞后倾斜角度偏大。针对以上问题对执行机构进行优化设计,有效地减小了碰撞对执行机构产生的影响,提高了冲压生产的效率。     

基于ADAMS的双横臂式前悬架的仿真分析与优化

针对某厂家存在轿车前轮胎磨损严重的问题,利用虚拟样机技术,在ADAMS软件环境下建立了该轿车的双横臂式前独立悬架多体运动学仿真模型,计算分析了汽车运动过程中前悬架定位参数的变化规律,找出了造成轮胎磨损的主要原因,并对悬架结构进行了优化设计,得到了该轿车前轮胎磨损严重问题的解决方案.     

基于Ansys Workbench的工装结构设计与优化

本文以某试验工装结构设计与优化为研究对象,应用有限元分析软件AnsysWorkBench对其结构进行优化设计,对试验工装的强度、刚度进行分析,并结合工装实际使用情况进行了有效的验证。基于试验工装整体的集成有限元分析方法能够极大的降低工装设计误差,从而提升了工装设计水平,节约生产成本。     

结构设计参数对火炮炮口振动影响的仿真及基于SQP方法的优化

基于ADAMS建立反映火炮射击动态特性的虚拟样机,定义归一化炮口振动的目标函数,采用灵敏度分析方法研究结构参数对炮口振动的影响,解决具有不同量纲的结构参数影响显著性对比难题,并获得对火炮射击精度有重要影响的结构参数。利用序列二次规划算法与虚拟样机融合,实现对结构参数的动态优化。研究结果表明该型火炮具有较大的设计改进空间。最后,展望虚拟样机技术的应用前景及下一步工作的研究方向。