高精度贴片机横梁结构动态优化设计

动态性能是评价机床等高速高精度设备在运行过程中抵抗振动和噪声的重要指标,因此对高速高精度设备的结构进行动态优化是相当必要的。运用有限元优化方法,建立了高精度贴片机部件的有限元模型,设计了高精度贴片机结构优化流程,将高精度贴片机结构部件分块模态分析,利用了影响因子系数加权法,分析了贴片机部件内外部结构对贴片机系统动态性能的影响。通过贴片机结构优化,将贴片机部件优化后的结构与优化前的结构相比,提高了高精度贴片机的动态性能,因此也就相应的提高了贴片机的贴装精度,增强了贴片机的性能指标。     

基于有限元的贴片机横梁结构优化设计

贴片机是一种高速度、高精度的电子贴装设备,横梁是其关键的部件.基于有限元分析软件ANSYS,通过参数化建模、模态分析,利用优化设计理论,在求得横梁优化截面参数的基础上,对贴片机横梁进行优化设计.通过对比原始设计与优化设计方案,可以看出在保证了横梁良好动态性能基础上,使得横梁的质量显著降低.     

基于加减速控制和刚柔耦合的贴片机位置精度分析

针对贴片机高速高精度的控制要求,采用梯形曲线加减速控制和S曲线加减速控制两种控制方式。通过对贴片机刚性体模型和刚柔耦合模型的运动仿真,证明S曲线加减速控制能够克服梯形曲线加减速控制的缺点,具有平稳性好、冲击力小和位置精度高的优点。     

推土机刚柔耦合仿真分析研究

推土机是重要的工程机械,广泛应用于工程建设中。针对某款推土机在使用过程中出现的推杆裂纹情况,基于柔性体理论,将推土机的左右推杆转换成柔性体,建立推土机的刚柔耦合模型,对刚柔耦合模型进行仿真分析。仿真结果可为解决推土机推杆强度和轻量化提供理论基础,具有实际应用价值。     

基于刚柔耦合模型采样臂动态仿真研究

基于多体动力学理论和拉格朗日方程,将煤炭采样机械臂中的大臂、小臂、伸缩臂考虑为柔性臂,结合Pro/E、ANSYS和ADAMS建立刚柔耦合模型,各个机构在单独动作或者联动过程中,对采样机械臂结构件应力分布进行观察,对应力较高的部位进行补强和完善,所得到的研究结果为采样臂结构优化和疲劳寿命奠定了理论基础。     

基于Simcenter 3D的液压升降台刚柔耦合仿真

根据某项目需求,需设计一台液压升降台.为保证该设计方案可行性和安全性,需对设计方案进行仿真验证.采用刚体动力学仿真及有限元分析技术,从多角度对模型转台关键机构进行仿真计算模拟,得到各构件的运动数据及受力特性,确保该升降台机构设计方案的可行性和安全性.借助西门子Simcenter 3D仿真平台建立升降台动力学仿真模型,以...     

基于Simcenter3D的舱门刚柔耦合动力学仿真分析

采用NX Simcenter3D软件建立舱门刚柔耦合动力学模型,得到各构件的运动数据及路径,并与实物模型对比调试,以保证该设计方案的可行性及安全性能.解得每一运动副各时刻所传递的力与转矩,确保舱门开启时所用手柄力矩大小及移动轨迹满足舱门使用需求.对舱门结构关键部位建立柔性体,创建动态耦合模型,对薄弱部位进行仿真分析、计算刚度与强度校核,为舱门机构的改进设计提供依据.     

基于Simcenter3D的舱门刚柔耦合动力学仿真分析

采用NX Simcenter3D软件建立舱门刚柔耦合动力学模型,得到各构件的运动数据及路径,并与实物模型对比调试,以保证该设计方案的可行性及安全性能.解得每一运动副各时刻所传递的力与转矩,确保舱门开启时所用手柄力矩大小及移动轨迹满足舱门使用需求.对舱门结构关键部位建立柔性体,创建动态耦合模型,对薄弱部位进行仿真分析、计算刚度与强度校核,为舱门机构的改进设计提供依据.     

基于刚柔耦合动力学模型的高速列车铸铝横梁应力状态分析

铸铝横梁是某型高速列车体悬式牵引电机的承载结构,其铝合金铸造结构复杂,同时承载来自车体弹性振动和电机转矩的多源载荷。在实际运营条件下结构的应力状态分析是预测、监控结构承载安全不可忽视的环节。建立车体-铸铝横梁结构耦合动力学模型,以哈大线实际线路工况为条件进行仿真,对比分析基于刚柔耦合模型和多刚体模型的车体加速度响应:刚体模型仅能表征低频下车体的刚体振型,随线路激扰加剧,刚柔耦合模型中弹性体模态被激发,模态响应阶次提高,振动能量增大;将由车体动力学响应计算获得的时域载荷作用于经动载试验校验的铸铝横梁有限元模型,实现瞬态应力状态分析。结果表明:铸铝横梁载荷与车体振动呈正相关性,车体一阶垂向振动、电机转矩和车体菱形变形振动分别是引起多线路条件下垂向载荷、横向载荷加剧的主要因素;在现有模型条件下,结构典型高应力区域最大主应力变动方向角小于5°,呈准单轴应力状态。     

某特种机械刚柔耦合动力学仿真分析

针对某特种机械仿真结果与实际结果偏离较大的问题,利用Solid Works建立三维模型,再利用ANSYS建立三脚架柔性体后导入Admas软件进行刚柔耦合动力学仿真,得出某特种机械枪机框运动速度等曲线,并与实际结果进行比较。结果表明:三脚架柔性化后仿真得出的初速度与枪机框速度与实际数据接近,为某特种机械的仿真研究提供理论指导。     

变频游梁式抽油系统动态仿真与实时频率优化

针对变频控制游梁式抽油系统,考虑了频率实时变化对抽油机运动规律、杆柱纵向振动、悬点载荷、地面装置节点扭矩与功率的影响,建立了变频控制游梁式抽油系统动态参数的仿真模型。对实时频率函数进行傅里叶变换,并以其傅里叶系数为设计变量,以电动机输出功率的均方根值最小为优化设计的目标函数,综合考虑冲次不变、上下冲程时间分配、频率范围等约束条件,建立了实时频率优化设计的数学模型。仿真与优化结果表明：所建立的仿真模型具有较高的仿真精度,能够满足实际应用的要求;优化实时频率可以显著改善抽油机的动力性能,悬点载荷波动幅度降低,曲柄轴最大扭矩与扭矩波动幅度显著下降,电动机输出功率幅值与波动幅度显著下降,降低了系统输入功率,有功节电率为25.8%。     

Timoshenko梁的变形场重构及传感器位置优化

针对KO位移理论仅适用于重构单方向位移场问题,提出一种适用于六自由度位移场重构的新方法,称之为"多维积分法"。依据Timoshenko梁的静力学平衡方程,建立了位移、转角与外载荷之间的数学模型。并针对不同的外载荷环境,推导出相应的应变场函数和位移场函数,建立了表面应变与截面应变之间的转换关系。为了提升该方法的容差性,以重构位移场的精确性和稳定性为优化目标,建立了关于应变传感器位置的多目标粒子群优化模型。以机翼框架为试验平台,对其进行有限元分析,建立优化目标模型,给出优化后的应变传感器的布置方案。并以此方案为依据,分别利用有限元分析结果和实测梁表面应变值来重构位移场。试验结果表明,提出的"多维积分法"在两种不同形式的外载荷作用下均呈现出较高的重构精度。     

某模块化机箱结构性能耦合仿真及优化设计

随着预警机类复杂电子装备功能性能需求的持续提升,模块化机箱成为其主要产品形态。在实际工作中模块化机箱受到结构强度、散热和电磁屏蔽三方面的约束,且由于集成度高,结构、热、电磁耦合问题非常严重。文中为解决预警机装备研制中模块化机箱多场耦合问题,以某液冷模块化机箱为研究对象,对其位移、温度、电磁三场耦合情况进行了分析,根据机箱结构特点和耦合关系,明确机箱结构参数、约束条件和优化目标,并开展了结构-热-电磁耦合仿真及优化设计,给出了优化结果,并经过了试验验证。文中提到的方法可行,为模块化机箱和其他高度集成的电子装备/电子设备的优化设计提供了技术途径。     

模切机肘杆机构的优化设计

针对MP1040B型模切机肘杆机构工作中的问题,利用外罚函数法和解决无约束优化问题的BFGS变尺度法,对模切机肘杆机构进行优化设计,对优化结果分析可知,一个工作行程中下模切板的最大倾斜程度比优化前降低了25.6%,模切板的最大角加速度降低了21%,改善了设备性能,更好地满足使用要求。     

龙门式机床横梁筋板结构分析与优化

横梁作为龙门式机床的主要支承部件,其性能好坏直接影响机床的使用性能和制造成本,因此,设计合理可靠的横梁结构很有必要。用有限元法对四种筋板的横梁进行了静动态特性分析,得出O字型筋板横梁性能最好;改变O字型横梁中O字个数,对七种不同O字个数的横梁进行静动态特性分析对比,得出O字的个数控制在使O字高宽之比为1时该横梁性能最佳;改变横梁厚度,对十二种不同厚度的横梁进行了模态分析,结果显示,横梁动态性能在一定的范围内可达到最佳状态。     

变阻尼层复合梁动力特性的优化分析

为了提高变截面梁的优化分析效率,节省计算时间,利用微分变换方法计算量小、效率高的特点,分析了各种参数改变对复合阻尼梁动力特性的影响。分析结果表明:增加梁的长度、降低阻尼材料的杨氏模量和基底层厚度,可以降低复合结构的模态频率;增加阻尼层厚度、降低基底梁厚度、增加阻尼层材料的杨氏模量或损耗因子,可以提高变阻尼层复合梁的模态损耗因子。     

基于接口的协同仿真技术在动态优化设计中的应用

机械系统进行结构动态优化设计的最终目标大多归结为对其进行几何形状的优化,在应用极小值原理对机械结构进行三维形状优化设计时,通常须要使用复杂数值方法才能求解,并且求解的过程相当困难。将先进的协同仿真技术作为一种有效求解工具应用到极小值原理的动态优化设计中,实现对不同设计变量的目标函数的求解。以行星框架为例,采用基于接口的协同仿真技术为求解工具,以行星轮数目为参变量,应用极小值原理对行星框架的几何形状进行动态优化设计,对行星框架的疲劳损伤寿命提供量化数据,为对其进行结构改进提供科学理论依据。     

钻井振动筛筛网刚柔耦合动力学仿真

为了研究叠层平板式筛网在电机激振作用下的动态响应,在RecurDyn软件中建立了三电机振动筛的多刚体仿真模型,并对模型进行了检验。基于有限元多柔体动力学(MFBD)技术,在刚体模型的基础上建立了筛箱与筛网的刚柔耦合多体动力学模型,通过对其仿真,得到筛网在处于不同振动轨迹、不同螺栓预紧力、不同支撑条件下的振动参数、被测点动应力值、应力云图等。分析结果表明:刚柔耦合模型能够更加准确的反应振动筛的抛掷指数;在一定范围内增大预紧力,能够使筛网动应力减小;增加筛箱支撑条数目能够使筛网受力更加均匀。     

纤维铺放机的机构设计及仿真

纤维增铺放成型技术是在手工迭层铺放和纤维缠绕工艺的基础上发展起来的一种机械化、自动化成型工艺。在纤维铺放成型技术中，主要由铺放头来实现纤维的铺放、剪切和再送纱。文中设计了一种能够根据需要加纱和剪切纱线的铺放头，并对整个铺放过程进行了仿真。