方波无刷直流电机定子振动的有限元分析

方波无刷直流电机(BLDCM)定子固有频率的研究对降低电机的噪声和优化控制策略具有重要意义.采用有限元分析软件ANSYS建立了BLDCM的二维和三维定子振动的有限元分析模型,研究了BLDCM定子结构和参数对其振动模态和固有频率的影响.     

基于ANSYS软件的振动沉桩过程仿真

以振动沉拔桩机和土为研究对象,对二者进行适当简化后,建立其有限元模型.利用大型有限元分析软件ANSYS对沉桩过程进行了计算机仿真.通过仿真可以对不合理的桩机参数进行优化,研究结果为振动沉拔桩机的设计和改进提供了理论依据.     

仪表板横梁结构参数对振动特性的影响规律

仪表板横梁总成的振动性能是整车NVH性能的一个重要评价参数。采用有限元软件Optistruct对等径二维弯管仪表板横梁总成进行模态分析,得出横梁系统的模态参数;基于有限元分析模型,通过正交试验,分析仪表板横梁圆管梁厚度和外径、前上支架厚度等结构参数对振动特性的影响规律。结果表明,圆管梁厚度是最关键的结构参数,前上支架与车身连接点位置以及前上支架厚度和H型支架厚度对横梁总成振动性能也有明显的影响。根据分析所得的影响规律,以横梁三个零件厚度为设计变量,在Optistruct中建立数学模型并对横梁总成进行结构优化,使得仪表板横梁系统重量、固有频率和刚度之间达到了较好的平衡,改善了仪表板横梁总成振动特性。     

分体式天线座夹具PSD谱分析和实验研究

针对一种分体式天线座振动夹具的动态特性进行分析研究.利用ANSYS分析软件,对夹具进行有限元模态分析优化及PSD谱分析,并完成了随机振动试验.将有限元分析结果和随机振动实验结果进行了比对分析,验证了有限元分析结果的正确性.最后,根据实验结果对有限元计算参数的选取和边界条件的定义作了进一步的修正,完善了分析模型.     

横向电磁式振动能量采集器的设计与制作

基于微机电系统(MEMS)设计了一种结构新颖的横向电磁式振动能量采集器,用于把周围环境中振动的机械能转化为电能.该能量采集器主要由两块长方形永磁体、螺旋铜线圈、质量块-弹性梁振动系统及衬底等构成.选用有限元分析软件对器件结构参数进行了仿真分析与优化,并利用电镀技术制作螺旋铜线圈,KOH湿法腐蚀和深反应离子刻蚀(DRIE)技术制作质量块-弹性梁振动系统,然后与永磁体一起组成了体积大约为100 mm3的能量采集器样机.对制作好的电磁式振动能量采集器样机的振动特性测试表明:质量块-弹性梁振动系统的一阶固有频率为241 Hz;在频率为241 Hz、加速度为2.8 ms-2的外界振动激励下,负载两端产生的交流电压峰峰值为9.2 mV.另外调节质量块和弹性梁的参数,还可以得到不同固有频率的能量采集器.该能量采集器实现了从机械能到电能的转化,对无线传感器件的发展和应用很有意义.     

基于Pro/MECHANICA导轨梁的有限元分析及优化设计

目前用有限元建立机械系统分析的数学模型已成为其理论建模中最重要的方法之一。文中利用Pro／MECHANICA有限元分析软件,对立管内壁堆焊设备纵向导轨梁的设计参数进行灵敏度分析及优化设计,建立以导轨梁质量最小为目标函数,应力及位移为约束的优化数学模型,对其设计参数尺寸进行优化设计。分析和优化的结果对导轨梁的结构尺寸及可靠性设计具有一定的参考借鉴意义。     

基于APDL的圆管带式输送机桁架梁优化设计

利用Ansys参数化设计语言APDL建立了圆管带式输送机桁架梁结构的参数化有限元模型,用有限元方法对其结构进行受力分析,借助Ansys软件的结构优化模块,对其结构进行优化设计,对圆管带式输送机桁架梁的轻量化研究具有一定的实际指导意义。     

基于ANSYS的双质体振动给料机模态分析

运用有限元分析软件ANSYS对双质体振动给料机进行了模态分析,获得其固有频率和振型图.分析其工作频率在固有频率附近工作状况,为动态结构设计提供重要参数,为进一步结构优化提供依据.     

振动试验夹具动力学设计的综合优化方法

针对夹具设计中容易出现的振动频率低,传递特性差和能量消耗多等问题,提出综合使用拓扑优化和参数优化对夹具进行优化设计的方法.根据振动试验夹具的实际应用和设计原则,利用拓扑优化得到夹具合理的总体布局,用参数优化调整夹具的几何参数,使设计出的夹具能够满足设计要求.以某夹具设计为实例,通过Patran/Nastran有限元分析软件作为仿真分析平台,交替采用拓扑优化和参数优化对夹具进行设计与改进,得出满足要求的振动夹具设计方案,并经过试验证明了设计的有效性.本研究方法对其他结构的动力学设计亦具有一定参考价值.     

基于ANSYS的电气柜体强度与模态分析

采用大型通用有限元软件ANSYS建立了某机车电气柜体及其过渡梁的有限元模型,根据有限元法对其进行了静强度分析,得到了整体结构的变形及应力分布.然后采用Block Lanczos法对该电气柜体及其过渡梁进行了模态分析,得到了其低阶固有频率及其相应的振型和振型动画,找出了结构振动薄弱部位,并对其进行了优化.这为结构优化设计以及深入的动力学分析和疲劳分析提供了依据.     

某机载电子设备托架结构优化设计及动力学分析

文中以解决某型机载电子设备托架在试验中发生的疲劳损坏故障为目的,采用协同优化的方法在约束、构型等方面对重点零部件的托架进行了优化改进,并通过动力学仿真分析和试验验证了托架优化的正确性.分析过程和结果表明,协同优化的研究思路对工程设计或故障解决具有重要的意义.     

基于多目标的刨切机床身结构优化设计

以某数控刨切机床身为研究对象,提出一种基于灵敏度分析与结构优化设计相结合,以床身质量、最大静变形和一阶固有频率为优化目标的床身优化设计方法。建立床身有限元模型,对其进行动静态特性分析,通过对床身主要设计参数进行拉丁超立方试验设计,在此基础上,对各设计参数进行灵敏度分析并建立响应面模型,确定影响床身质量和床身动静态特性的关键参数,运用多目标优化算法对床身进行优化求解,根据优化结果,得到最佳优化方案。结果表明:床身质量减少 5.82% ,最大静变形减小 6.71% ,一阶固有频率提高 6.11% ,该优化方法在提高床身动静态特性的基础上,减轻了床身质量,为床身优化设计提供理论参考。     

基于遗传算法的盘式制动器优化设计研究

建立了盘式制动器优化设计的数学模型,选用遗传算法来求解盘式制动器的优化问题解获得了良好的效果,讨论了遗传算法实施过程中需要解决的几个关键问题,并在MATLAB环境下,利用自编遗传算法程序进行了优化求解。     

基于APDL语言XH786A加工中心主轴箱动态优化设计

结构动力学优化设计是提高机床加工精度的有效途径,而主轴箱的动态特性是影响机床动态特性的关键因素.文中介绍了ANSYS优化设计过程,提出带筋板数目参数优化法,对主轴箱内部筋板进行与传统方法不同的参数优化设计,然后比较该方法与传统方法优化箱体后整机动、静态特性.结果表明:文中提出的参数优化法是有效的和可行的.     

基于遗传算法的超精密切削表面粗糙度预测模型参数辨识及切削用量优化

建立易于分析各切削用量对粗糙度影响关系的表面粗糙度预测模型和最优的切削用量组合,是超精密切削加工技术的不断发展的需要。针对最小二乘法和传统优化方法的不足,提出了将遗传算法用于超精密切削表面粗糙度预测模型的参数辨识,并用于求解最优切削用量,给出了金刚石刀具超精密切削铝合金的表面粗糙度预测数学模型和切削用量优化结果,进行了遗传算法和常规优化算法的比较,结果表明遗传算法较最小二乘法和传统的优化方法更适合于粗糙度预测模型的参数辨识及保证切削用量的最优。     

双曲肘合模机构的多目标优化设计

分析了双曲肘合模机构的运动特性和力学特性,采用多目标模拟退火优化算法MOSA(MultiObject Simulated Annealing),基于多目标优化平台modeFRONTIER,以合模油缸推力和机构总长度为目标函数建立多目标优化设计模型,对双曲肘合模机构的关键结构参数进行多目标优化计算.结果表明,优化后合模油...     

基于连续密度变量的结构支撑布局优化设计

支撑布局的优化设计是决定结构设计质量与力学品质的关键因素 ,论文提出了用拓扑优化技术进行支撑布局优化设计的一种方法。为了实现结构动力学性能优化 ,采用拓扑优化方法中的虚拟密度技术 ,将支撑单元布局这一离散变量问题转化为连续变量优化问题。该方法以虚拟密度作为设计变量 ,基于单元刚度矩阵与设计变量的指数对应关系 ,建立了结构固有频率对设计变量的灵敏度计算格式 ,实现了动力学优化。论文给出了支撑布局拓扑优化的实例 ,这些问题对于检验论文中所使用的拓扑优化方法的可行性和结果的可信度有很大帮助 ,同样对于这种方法的推广应用也有很大指导意义。计算结果表明 ,拓扑优化方法不仅能够解决结构布局优化设计问题 ,而且在模型建立合理的情况下 ,也能够有效地对支撑布局进行动力学优化     

ADAMS/view在剪叉式液压升降平台关键参数确定上的应用

本文分析了剪叉式液压升降平台的结构特点,建立了剪叉结构的ADAMS的仿真模型,确定了液压油缸最大推力与剪叉机构关键参数的关系,通过ADAMS/view的优化仿真确定了关键参数的值。为剪叉机构的设计提供了高效的计算方法。     

仿生推进装置驱动机构优化设计

通过分析仿生推进装置驱动机构的运动要求,采用虚拟样机软件ADAMS建立其驱动机构模型,对机构的关键点进行参数化处理,通过控制参数化点坐标的变化实现杆件长度及位置的变化,最终以单位输出力所需的驱动转矩最小为优化目标,对机构参数进行优化设计,结果表明优化效果明显,优化目标较优化之前减小13%。     

基于代理模型的液压螺栓拉伸器优化设计

液压螺栓拉伸器是用于火电、核电、风电等大型设备螺栓连接的专用工具,具有结构紧凑、操作方便等优点。活塞是液压螺栓拉伸器中承受载荷的关键部件,如何减少结构应力是设计中最为关注的问题。针对高精度仿真模型在优化过程中需要耗费大量时间成本的问题,采用三维建模软件SolidWorks和有限元分析软件ANSYS构建活塞的参数化模型,对其进行静力学分析;然后,构建代理模型替代高计算成本的仿真模型,对活塞应力进行优化。结果表明,在活塞体积增大2.52%情况下,最大应力降低5.61%,证明基于代理模型的优化方法对液压螺栓拉伸器优化设计具有一定的指导意义。