基于虚拟样机立式电机有限元结构分析与优化

大型立式电机是重要的生产动力设备和辅机设备.对于此类设备的结构设计,必须考虑运行时的实际工况载荷,进行详细的结构力学分析,使结构设计安全可靠.文中首先基于三维CAD(computer aided design)技术和虚拟样机技术, 建立某大型立式电机的实体模型和虚拟样机模型,然后借用大型有限元分析程序NASTRAN,对该设备的运动学、动力学性能进行数值模拟分析.进行电机模态试验,试验结果验证虚拟样机模型和数值模拟的有效性.结果表明,系统不会发生共振,强度、刚度满足设计要求.最后,在力学分析的基础上对结构进行优化,为该设备的开发和改进提供参考.     

基于模态分析的消声器支架结构优化分析

针对某型柴油机消声器支架共振使排气接管产生断裂的问题,对比分析优化前后两种消声器支架系统,通过仿真分析计算出优化后消声器支架系统的模态,通过模态试验测量优化后消声器支架系统的模态,并与仿真结果进行对比分析,同时对比分析优化前后消声器支架系统消声器本体的振动烈度,得到优化后结构优于原结构的结论.     

WW—2.5/1.0空压机消声器的结构动态优化研究

从ＷＷ－２．５／１．０型空压机的噪声测试及频谱分析,确定其空气动力性噪声最强。从机器本身结构及特性考虑,主动噪声控制难以达到环境噪声要求的情况下,则势必采取被动噪声控制措施。在空压机进气口安装一种抗性复合消声器,该消声器采用动态优化设计方法,确定目标函数、约束函数,设计变量;采用有限元动力计算,。预知消声器的动态特性。以便获得动态特性好、消声量大的优质消声器。这种方法为设计高效、优质消声元件可行的     

汽车消声器的性能分析与结构优化

以某款排气消声器为例,将美国GTI公司研发的GT—POWER引入,分析了排气消声器的消声性能。优化可先测试出不理想的频率段,利用GT—POWER模拟分析消声器的传递损失,对比未达标频率段与消声器的传递损失,即可针对性地修改消声器内部结构,通过试验测试,验证排气噪声是否达标。     

基于GT-Power的消声器结构优化与验证

根据消声器的设计要求与设计标准,基于GT-Power的模拟分析,对某款消声器的结构优化展开研究。根据设定的消声器优化指标,在消声器的结构改进方案中,选定七个优化方案并进行对比分析。结合客户要求,设置权重,按照评价函数进行评价,选择优化方案一作为最终方案。基于DoE(Design of experiments)流程选择的优化方案一,尾管总噪声和二阶噪声有了较明显下降,实现消声器声学性能的较大提升,达到优化目的。     

立式循环泵转子系统动态特性分析

运用ANSYS软件对换热站立式循环泵转子进行有限元模态分析。在Solidworks软件中建立泵转子的三维实体模型,导入ANSYS有限元软件进行模态分析,采用LMS test. lab振动噪声测试系统进行数据采集和分析后处理。研究了支撑方式和轴承刚度对泵转子系统固有频率的影响规律,为泵的结构优化提供理论基础,为转子结构的动态响应分析提供理论依据。     

立式屏蔽泵振动特性分析及叶轮结构优化

由于立式屏蔽泵的叶轮转子振动是影响其可靠性和安全性的关键因素。以某型立式屏蔽泵为研究对象,分析诱发振动的流体激振力主要是叶轮承受的不平衡轴向力,结合离心泵设计理论和工程经验,提出了2种改进方案。采用流固耦合模拟技术,分别进行了泵内流场、叶轮静应力、预应力模态计算,比较分析2种改进方案,结果表明方案A承受不平衡轴向力更小,内流场水力损失更少,更不易产生共振,为同类型泵的减振设计及优化提供一定参考。     

立式车床立柱结构优化设计

采用科学计算和实际经验相结合的方法,类比同类车床立柱的结构,并依据有限元分析的数据,对该立柱结构进行优化。针对FWL-8立式车床立柱提出了三个减重方案。通过对立式车床立柱的有限元分析和结构优化,减轻了车床立柱的重量,节省了工程材料,立柱的强度、刚度和固有频率等指标能满住实际工作的需要,为同类型机床的设计生产提供了更多的理论依据。     

发动机异型消声器流场分析与结构优化

针对车辆排气系统发生的故障,同时考虑发动机降油耗项目,基于Star-ccm+对实际装车中的消声器进行了分析优化.建立并分析了该消声器优化前后的三个模型,对其内部穿孔管的位置和布置形式进行了调整.分析得到了较好的内部结构布置形式,进气管的插入深度及穿孔结构对消声器的内部流场起到了优化作用.     

立式铣削加工中心立柱结构的拓扑优化

应用Pro/E建立XH715立式铣削加工中心的整机模型,并引用分析软件ANSYS进行动态分析,找出其薄弱环节,利用优化软件HyperMesh对薄弱环节进行优化设计,将得到的优化结果与优化前相比较,表明拓扑优化结果具有理论指导意义,为后续详细的设计提供理论依据.     

LGA风机圆盘式消声器的灵敏度分析与结构动力修改

根据由最优化方法设计得到的圆盘式消声器,并对该消声器进行了有限元动力计算,在初步了解消声器的动态特性的基础上,对消声器进行灵敏度分析与结构动力修改,使消声器获得优良的动态特性,脱离易发生共振的频率区域,降低噪声辐射,使消声器动态特性稳定,延长使用寿命。     

数控机床动态性能的分析及其结构优化

利用动态实验分析和理论模型分析两种方法对卧式加工中心的动态性能进行了分析,通过实验测试数据与理论计算结果对比分析,验证了理论模型的合理性,找出了机床的薄弱环节,并进行了结构优化。优化后分析结果证明,机床结构的最大变形值都相应降低。     

汽车副车架强度模态分析及结构优化

以某轿车副车架为研究对象,在CATIA、Hyper Works等软件中建立其有限元模型和多体动力学模型。对其结构进行强度分析和自由模态分析。分析结果表明,副车架强度符合使用要求,但该副车架的一阶模态频率与发动机激振频率较为接近从而可能会产生共振现象。针对该问题,采用变密度拓扑优化方法,建立以平均频率法定义的目标函数,以体积分数和应力为约束的拓扑优化。优化结果表明,副车架的模态计算值与试验值误差非常小,其一阶模态频率提高17.3Hz,并且给出副车架材料最优分配图,优化后一阶模态频率可避开发动机激励频率频带,验证副车架结构有效性。     

复杂结构动态响应相关性分析方法研究

有限元分析方法和试验模态分析方法是结构动态分析的两个重要手段,对于构造或边界条件复杂的结构进行动态分析时,需要将两种方法结合起来,使得有限元模型和试验模型能够相互验证和补充。要达到这一目的就需要对有限元模型和试验模型的相关性进行分析和计算。目前国内外主要限于两种模型在频域范围内对模态参数的相关性进行比较分析。从时域角度出发,利用时序分析理论中基于0-1序列的互相关分析理论,对两种模型的时域响应的相关性进行了研究。首先从理论上论证了响应数据序列满足时序分析理论所要求的条件特征,其次在应用上给出了响应相关分析的具体计算方法。并以复杂结构为算例对这种方法的特点、适用性和可行性进行了探讨。     

往复杆垂直输送机构结构优化设计

往复杆式输送机广泛的应用于白车身焊装线,是焊装线输送的一项关键设备。采用电驱动,通过四杆机构实现垂直输送能满足当前对焊装线输送的高节拍要求;使用ADAMS软件对此机构进行了运动学分析,得到了机构结构尺寸和驱动电机所需提供扭矩的关系,便于分析机构受力和驱动电机选择。通过将各杆长度和相对位置定义为设计变量,兼顾传动效率的要求,以所需驱动电机扭矩最小为目标对机构进行了优化设计。优化后,电机所需最大扭矩下降了8%,机构结构更加紧凑,很好地满足了使用要求。     

柴油发电机排气消声器的声学性能研究

为了探究柴油发电机排气消声器的声学性能,以某型针对其排气噪声过大设计的扩张室消声器为例,应用Virtual.Lab软件对其进行了仿真分析。首先分析了扩张室消声器的结构模态,并对其结构及施加的约束进行了优化;分析优化后的结构模态,得出优化后模型前五阶结构模态频率明显升高,成功避开了排气噪声基频。其次分析了优化后消声器内部气流速度和声固耦合效应对优化后模型传声损失的影响,结果表明:经计算所得的消声器内部气流平均速度对于消声器传声损失的影响甚微;声固耦合效应使得消声器的传声损失普遍降低,在其通过频率处变为负值,在其结构模态频率处发生突变。     

高速卧式加工中心床身结构模态优化设计研究

通过对高速卧式加工中心床身的结构、模态振型及振幅的分析,结合各参数在床身重要结合面处的灵敏度,设计了床身结构的综合优化方案。将优化后的模型再次导入ANSYS进行模态分析,并将工作台处及导轨处的最大振幅与优化前进行比较,结果表明,基于这种模态优化方法,床身工作台及导轨处最大振幅较优化前均明显减小。     

汽车消声器的声学性能分析与结构优化

针对某三缸发动机排气噪声超出目标限值,将声学性能作为评价指标,利用Virtual.Lab声学有限元模块对排气消声器的声学性能进行仿真分析,对比传递损失试验结果对该声学软件的仿真精度作出评价:Virtual.Lab软件在整个频段与试验值较为接近,能准确的反映消声器的声学性能.根据原排气消声器的传递损失分析结果,提出亥姆霍...     

高炉热风管道结构的建模与优化设计研究

目前,国内很多高炉热风管道结构设计不合理。热风管系存在发红、鼓包、漏风等问题,甚至会出现管道脱落重大安全事故。主要原因在于结构上缺少支撑,无固定点,使得管道在热应力的状态下处于全滑动状态,从而使内衬砖缝在工作中产生松动,出现内衬掉砖的现象。通过对热风管道结构的优化,对管道进行受力分析和位移量的计算,分别计算管道系统应力集中处的位移量的大小。得出相应的措施,解决管道壁发红鼓包问题,保证了热风炉的正常运行和安全生产。     

沙滩清洁车举升机构性能研究

目前国内外的沙滩清洁车垃圾举升机构多采用自卸式,并使用连杆机构便可以实现举升作业,连杆机构具有多种运动形式,它可以实现往复摆动、连续转动与往复移动之间的相互转换。为了实现举升机构轻量化,对通过模态分析的沙滩清洁车举升臂进行结构优化设计。首先,利用CREO实现了沙滩清洁车的举升机构三维实体建模;然后将其导入到Workbench建立有限元模型进行模态分析;最后运用Optistruct对举升臂进行静力学结构分析。基于以上模态和静力学的分析结果对举升臂做进一步的拓扑优化。优化结果表明改进后的举升臂在保证刚强度的前提下质量由17kg减为13.77kg,减轻了19%,达到轻量化目标。