基于ANSYS Workbench的堆垛机结构分析与优化

现代堆垛机多样化、高速化和高层化的发展趋势对其机械结构的稳定性和可靠性提出了更高的要求,传统经验测绘为主的设计难以做到结构优化。ANSYS Workbench是美国ANSYS公司新一代产品研发集成平台。利用ANSYS Workbench集成建模功能,实现了ProE堆垛机模型与ANSYSWorkbench的双向关联性,建立了堆垛机有限元模型并对主要结构参数进行了优化,给出了参数对结构刚度的敏感度。通过两种优化方案使堆垛机刚度提高了7.69%,下横梁尺寸减少了9.96%,从而为新一代堆垛机设计提供了依据。     

基于CFturbo的离心泵扭曲叶轮设计方法的研究

针对传统离心泵叶轮,尤其是扭曲叶轮复杂的设计过程,提出一种新的设计方法,基于CFturbo的离心泵扭曲叶轮参数化设计,CFturbo操作简单,设计思路清晰,便于实体的生成。介绍了CFturbo的设计流程,建立三维模型,最后通过Fluent进行流场模拟分析,验证了模型的可行性。     

离心泵设计方法及基于CFX的性能仿真系统研究

针对离心泵的设计方法进行详细说明，包括各参数的取值范围及注意事项，通过举例给出一种离心泵的计算过程，最终通过ANSYS参数化进行建模，对模型运用CFX进行CFD仿真，调整蜗壳及叶轮的不同参数进行优化。     

基于AWE的迫击炮身管散热分析与优化

在ANSYS Workbench环境下对迫击炮身管参数化建模,利用ANSYS Workbench平台的DesignXplorer模块所提供的DOE技术,分析了迫击炮身管散热结构参数与散热量、总重量之间的关系,在此基础上选出最优结构参数.最终结果表明该优化方法可提高散热量,并降低身管总重量.     

基于ANSYS Workbench的冲压机械手机座优化设计

为了改善已研发的冲压机械手机座质量较大的情况,采用ANSYS Workbench建立了机座的参数化模型,以机座的极限工况为条件,对其进行模态分析和静力学分析。在模态分析和静力学分析的基础上,利用ANSYS Workbench的目标驱动优化( GDO)模块以质量最小为优化目标对机座进行优化设计,优化过程采用拓扑优化和形状优化相结合的方法。优化改进后,在刚度、强度满足设计要求的情况下,机座质量减少了34.1%,优化效果显著。     

轴流式涡轮增压器涡轮叶片的优化设计

对轴流式涡轮增压器涡轮叶片进行参数化建模,针对叶片设计提出一种基于多学科的优化方法,并建立一个优化平台.优化平台采用多学科优化设计工具iSIGHT集成NUMECA、ANSYS以及自编的离心应力分析程序,在气动、结构以及振动三个学科内对轴流式增压器涡轮叶片进行化设计.优化的实例表明,这种方法提高了增压器涡轮的整体性能,可以应用在叶片设计以及整个增压器的设计中.     

基于遗传算法的医用呼吸机微型涡轮优化设计

为研究医用涡轮各参数对涡轮性能的影响，文中采用Isight集成CFturbo和pumplinx研发平台，快速实现从气动设计到数值模拟以及优化设计的全部过程。针对一款医用呼吸机涡轮进行初步气动设计，设计完成后以叶轮参数D2、Ds、B2、Z、β1、β2、θ作为设计变量，涡轮的压升ΔP和气动效率η最高为目标进行自动数值优化。其中试验样本由最优拉丁超立方方法确定。目标函数的权重因子由超传递近似法确定。采用此方法优化设计后，涡轮压升由原来2584 Pa增加至3339 Pa，压升增加29.2%。效率η由90.06%增加至95.64%，效率增加5.8%。     

基于ANSYS Workbench的FAST天线背架结构的优化算法

为了减小FAST(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope)背架的重量,以降低工程成本,利用ANSYS Workbench对面板单元的背架结构进行了有限元计算和优化设计.首先运用三维建模软件Pro/E对背架结构实现参数化建模,并定义设计变量.在此基础上利用ANSYS Workbench对背架结构进行离散化处理和有限元计算,然后以最大变形为约束条件,以结构质量最小为目标函数,用ANSYS Workbench对结构进行优化设计.本优化实现了背架结构40%的重量优化,对该类结构优化的难点问题提出有针对性的解决方法.最后对优化结果进行圆整处理,结果表明本次优化是正确并可行的.     

基于ANSYS Workbench的斗轮堆取料机关键零部件的有限元分析优化

论述了在ANSYS Workbench环境下对斗轮堆取料机关键零部件参数化建模后有限元分析的基本原理,研究了有限元分析的方法,实践了门座架有限元分析优化的整个过程,并针对分析过程中容易出现的问题提出了有效的解决方法,讨论了在ANSYS Workbench环境下对所设计产品的零部件进行有限元应力及变形分析,有效地解决了传统设计中产品开发周期长、设计结果偏于保守、工作效率低等问题。     

Workbench在压力容器分析设计中的应用技巧

Workbench是ANSYS公司研发的新一代协同仿真平台，其便先进性、高效性、便捷性深得用户认可。但是目前在压力容器用户群中采用Workbench作为分析平台的并不多。一方面是因为用户习惯了以往的ANSYS APDL平台，另一方面，很多用户没有真正认识并体会到Workbench平台带来的高效与便利。     

ANSYS Workbench集成研发平台下的机床床身有限元分析

运用Pro/E和ANSYS Workbench集成研发平台,对某型机床床身进行了典型工况下的静态分析及模态分析。得到了床身在此工况下的静态特性及模态特性。并在此基础上,进行了床身内部筋板厚度的灵敏度分析,给出了相应的床身最大变形量及其振动一阶固有频率的变化情况。结果表明,CAD软件与集成研发平台的协同应用为机床的设计和分析提供了极大的方便。     

重载AGV轻量化设计研究

以某型载荷为15吨的重载AGV为研究对象,主要对占车体重量比例最大的车架进行了轻量化设计。运用Creo Parametric建立车架参数化三维模型,并与ANSYS Workbench实现对接,对车架进行静态有限元分析。然后基于ANSYS Workbench的优化设计功能,以车架总重量为目标函数,各焊接型材厚度为优化变量,对车架进行优化设计。最后对轻量化设计实际效果进行评价,为重载AGV轻量化设计提供了可借鉴的思路。     

基于ANSYS软件的闸式剪板机刀架优化设计

闸式剪板机刀架的刚性对金属板材的剪切质量有着重要的影响,刀架的刚性不足会严重降低板料的剪切质量。为了提高剪板机刀架的刚性,基于ANSYS软件Workbench分析平台,对LGS8×4050闸式剪板机刀架进行参数化建模,研究刀架各设计参数对其刚性的影响规律,并对刀架进行优化设计。结果表明,优化后的刀架刚性得到很大提高,改进效果良好。     

基于ANSYS Workbench的支撑座参数化结构设计

以某发电机机座支撑为例,介绍了一种基于ANSYS Workbench的参数化结构设计方法。对支撑座进行了参数化结构分析,得到输出参数随输入参数变化的响应关系,并对输入参数进行了多目标驱动优化。     

基于Pro/E与ANSYS Workbench的液压支架有限元设计

在Pro/E中建立液压支架三维参数化模型,并将其导入到ANSYS Workbench中进行有限元分析,通过计算其应力和应变的分布来辅助液压支架的设计,提高了设计效率,缩短了设计周期,降低了研发成本,同时提高了液压支架设计的可靠性。     

斜齿轮接触分析与修形优化

基于齿轮啮合原理,利用UG建立精确的三维齿轮参数化模型,依据接触分析理论建立了五齿对有限元模型,并采用ANSYS Workbench对简化模型进行接触分析。改变传统的经验修形方法,根据有限元分析结果利用KISSsoft对齿轮修形参数进行优化。以齿面接触强度、传递误差等为优化目标得到最佳修形量,最后通过ANSYS Workbench验证修形效果。     

目标驱动方法在赛车尾翼攻角优选上的应用

为了找到一种快速获得赛车尾翼在不同工况下最佳攻角的方法,以中国大学生方程式赛车某高校两片式尾翼为研究对象,根据计算流体力学方法,首先利用传统方法选定不同攻角,并使用Fluent进行模拟获得最佳值,然后,在Workbench平台上,对攻角进行参数化,并利用目标驱动优化方法通过数值模拟获得最佳攻角。研究表明,利用参数化优化的方法更加快速有效。     

基于DOE方法的液压挖掘机斗杆优化设计

以某型液压挖掘机斗杆为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS Workbench建立斗杆参数化模型,并对其结构进行静力学分析。基于DOE优化方法的斗杆优化设计,将参数化建模和多目标参数优化方法综合运用到斗杆结构设计中,通过灵敏度分析、局部优化分析确定最优设计方案。     

基于ANSYS Workbench的汽轮机扭曲叶片频率分析

ANSYS Workbench是ANSYS公司于2002年开发的新一代产品研发平台，不但继承了ANSYS经典平台（ANSYSClassic）在有限元仿真分析上的所有功能，而且融人了UG、Pro／E等CAD软件强大的几何建模功能和ISIGHT、BOSS等优化软件在优化设计方面的优势，真正实现了集产品设计、仿真和优化功能于一身，可以帮助技术人员在同一软件环境下完成产品研发的工作，从而大大简化了产品开发流程，加快了产品研发周期。