四向穿梭车换向转弯板结构设计与有限元分析

在四向穿梭车自动化立体仓库中,在横行巷道和直行巷道交叉处布置换向转弯板,可以扩大穿梭车的作业范围。为了提高四向穿梭车在换向转弯板处换向的效率和成功率,文中利用有限元分析对换向转弯板结构进行了受力分析,并为转弯板结构设计优化提供新的方案选择。     

某轻型货车油箱支架强度分析与轻量化设计

为了有效降低某轻型货车油箱支架的重量,首先基于有限元方法建立油箱支架离散化模型,再采集搓板路面的时域信号,得到其激励端的频域振动加速度,并据此对其频率响应分析,分析结果表明其强度的最大应力值低于材料屈服。然后基于集成优化平台对支架的结构参数进行轻量化设计,得到其最优参数,优化结果表明其强度性能能够满足设计要求,并且其重量降低了17.1%,优化效果比较理想。最后对该油箱支架的优化方案进行实车道路耐久试验,试验结果表明其没有发生开裂失效,成功通过了整车试验验证,因此整个轻量化分析方法具有较高的可靠性,能够为同类结构的轻量化设计提供参考和借鉴。     

多工况下重卡板簧支架轻量化设计

利用有限元分析软件Ansys workbench对某重卡板簧支架进行了分析和研究;分别对该支架在汽车垂向静态工况、制动工况、转弯制动工况下进行静力学分析;讨论了静态时的应力分析、总变形分析、安全系数分析;在各工况安全系数保证与原模型相当的情况下,通过改变材料和零件结构,结合运用拓扑优化、形貌优化和尺寸优化技术,对板簧支架进行轻量化设计;设计的结果使得支架自身重量减少30%,节约了生产的成本,提高了汽车的燃油经济性。     

工程机械轻量化方法与设计探究

轻量化设计是工程机械设计应用的重要方向,它能通过材料、工艺、机械结构等单元的优化,减少工程机械自重,优化工程机械性能。本文在阐述工程机械轻量化设计内涵特征及必要性的基础上,就其具体设计内容现状展开分析,并从轻量化材料应用、工艺改进、结构装配优化、仿真设计四个层面出发,系统分析工程机械轻量化设计的具体方法。期望能设计出质量较轻、性能较优的工程机械,继而创造良好的工程作业环境,促进工程项目的机械化、现代化发展。     

气室支架的轻量化设计及疲劳寿命研究

以气室支架为研究对象,利用有限元分析软件ANSYS Workbench分析了支架的强度和刚度,并对气室支架进行轻量化设计,去除设计过剩部位的材料。研究分析了气室支架的疲劳寿命,并设计制动系统疲劳寿命试验台对试件进行疲劳寿命测试。试验与仿真结果表明:试验数据与仿真数据误差小于5%,气室支架的设计满足主机厂的要求,并为其它支架的轻量化设计提供了参考。     

基于权重法的空调支架优化设计

为研究机械结构的轻量化设计,提出零件结构优化的权重法,即几何模型的建立、有限元模型的分析、权重法概念构型、基于权重法的去除部分四部分构成。以空调支架为优化对象,分别以权重法和多目标优化设计为优化方法,对其进行轻量化研究。权重法对支架进行整体结构优化,对其传递效率差的材料进行去除。多目标优化为输出参数随输入参数而变化的响应,在目标驱动优化下得到优化的输入参数组合。对比两种优化方法的结果,基于权重法的空调支架优化结果比较合理。优化后空调支架的质量减少13.83%,最大应力基本无变化,在满足使用条件下,达到轻量化的目的。验证了权重法优化的合理性,为机械结构的轻量化提供有效方法。     

一种轻量化天线单元结构设计

针对某机载雷达天线单元轻量化设计需求,提出基于“蒙皮+泡沫支撑+微带天线”的3层复合结构形式。该结构型式可以很好兼顾性能、重量、刚强度、环境适应性、可制造性等需求。根据仿真分析结果,对天线单元安装支架进行优化设计。通过环境试验与电性能测试,验证了天线单元设计的可行性与可靠性。     

基于拓扑优化的飞机襟翼支架轻量化设计

以飞机襟翼支架为研究对象,基于最大刚度原则对飞机襟翼支架结构进行轻量化设计。选用AL2014-AREO材料,利用Inspire软件分别对不同优化目标下的不同形状控制方式进行拓扑优化计算,得到支架模型的最佳形状控制方案,将最优控制方案进行梯度拓扑优化,然后对梯度拓扑的最优结果进行几何重构和强度校核,得到最终优化模型。相对于初始模型实现了62.8%减重,且支架模型的应力、位移、安全系数都符合设计要求。该研究结果为飞机襟翼支架结构的轻量化设计提供了一种新的设计思路。     

汽车尿素箱支架结构轻量化设计

为了使尿素箱支架结构在满足性能要求的情况下实现轻量化,利用有限元分析方法对尿素箱支架进行了强度分析,获得了支架的应力分布,并在此基础上对其进行了结构优化设计及强度确认计算。实验及计算结果表明:在满足强度要求的情况下,该部件实现减重3.36 kg(占比35.6%),较好地实现了部件轻量化目标。     

某车型扭转梁安装支架轻量化方案对比分析

汽车轻量化设计是降低能耗、减少排放的最有效措施之一。对于汽车结构件在设计时需满足空间布置、强度刚度、疲劳寿命等要求外,重量越轻越好。扭转梁半独立悬架是汽车常用的悬架系统,其安装方式影响到整车结构布置和轻量化设计。本文通过对铸铁件、冲压钣金拼焊件、铸铝件3类扭转梁安装支架的轻量化方案分析研究,从性能、结构、材料、工艺和成本进行了对比分析,给出了对底盘悬架结构件轻量化和降本的方法和方向,以及对结构件轻量化的研究趋势进行了总结,为轻量化降本设计提供参考。     

基于高强钢的平板运输车载物平台轻量化优化设计

根据平板运输车载物平台的结构,采取材料替换和尺寸优化设计方法相结合的方案,对平板运输车载物平台进行轻量化设计.以某型平板运输车载物平台为研究对象进行参数化建模,利用HyperWorks软件对高强钢BS700MCK2替换Q345材料后的载物平台进行有限元分析;然后在满足材料基本性能的前提下通过尺寸优化方法在Optistruct软件中对载物平台进行优化设计;最后利用轻量化系数评价方法对优化前后的高强钢载物平台进行评价.研究结果表明:优化后的平板运输车载物平台减重42.1％,尺寸优化后的轻量化系数由1.12优化为1.05,并通过对新结构进行强度校核,验证了该设计方案的可行性.     

客车转向器安装支架优化设计

建立某款车型转向器支架局部结构有限元模型,基于静态强度分析工况,结合拓扑优化和尺寸优化设计方法,并考虑转向器支架实际应用情况,对转向器支架局部结构进行轻量化设计。研究结果表明,经过优化设计后,转向器安装支架局部结构轻量化效果显著。该研究结果为同类车型的转向器安装支架的结构优化设计提供依据及参考。     

基于ADAMS的穿梭车运动仿真及其速度优化控制

结合穿梭车理论模型,通过ADAMS对穿梭车进行运动仿真,分析不同速度控制策略下穿梭车的运行性能,确定了不同速度对穿梭车运行性能的影响以及穿梭车的启制动的最佳加速度。同时结合仿真分析结果,设计了一种非等加减速度控制策略,在确定行程下,分析了穿梭车启动加速度和最大运行速度与穿梭车运行时间的关系,确定了最佳速度控制方案,并与常用的等加减速度控制方案进行比较,结果显示,该方案能有效缩短穿梭车运行时间,提高搬运效率。     

汽车蓄电池支架频率响应分析及其优化设计

为了验证某新型汽车蓄电池支架是否满足设计要求,首先测试纵梁端在不同路面的加速度,测试结果表明其中搓板路的X、Y和Z向的加速度分别为2.3g、2.6g和0.6g。然后基于实测的振动加速度和频率响应方法对该蓄电池支架进行强度分析,分析结果表明蓄电池支架在X和Y向的最大应力均大于其材料屈服强度,不符合设计要求。再基于Isight集成平台和邻域培植多目标遗传算法对蓄电池外支架和内支架的厚度进行优化设计,获取其最优厚度值,优化之后其X、Y和Z向的最大应力都小于其许用应力,均能够满足强度性能要求,安全系数均大于目标要求值,同时其支架总质量也有所降低,达到了轻量化的目的,最后蓄电池支架的优化方案顺利地通过了整车道路耐久试验。     

基于ANSYS的巨胎液压硫化机轻量化设计

硫化机结构的轻量化对其节省材料和降低成本具有重要的意义.首先建立了基于ANSYS的某巨胎液压硫化机的参数化有限元模型并进行分析计算,结果显示其在强度上有较大的盈余.确定了轻量化设计的数学模型,采用一阶方法进行分步优化,提出了较为合理的硫化机轻量化设计方案.将调整尺寸后的结构重新进行有限元分析,结果表明,优化后的硫化机结构满足强度、刚度等要求.研究为硫化机设计与改进提供一定的参考依据.     

环形穿梭车数字孪生系统可视化场景的搭建与实现

基于数字孪生理论搭建环形穿梭车数字孪生系统可视化模场景。从多角度对环形穿梭车进行物理结构、动作逻辑、运行数据上的分析，并使用模型编辑程序、模型驱动程序等工具搭建了一个同步于环形穿梭车物理实体的虚拟映射孪生体。通过对实时采集的环形穿梭车运行数据进行分析处理，实现对环形穿梭车系统的数字化监控和运维。     

CAE技术在空间相机光机结构设计中的应用

CAE技术在空间相机光机结构设计中发挥着不可替代的作用,主要表现为在光学元件的轻量化设计、形状的优化设计、材料的优化选择,进行光学元件支撑结构的灵敏度分析、优化设计、轻量化设计,整机结构形式的优化选择及结构强度、刚度分析等方面对设计起着决定性的指导作用,是现代设计方法中最重要的手段之一。     

空间杆件结构的轻量化设计

利用Matlab对一个25杆结构件做分析,得到了结构尺寸变化时,杆件截面积变化对受力变化影响的灵敏度。以灵敏尺寸作为优化参数、结构体积作为优化目标、许用力作为约束条件对该空间杆件结构做了轻量化设计。利用计算机仿真轻量化过程,在保证刚度的前提下可降低结构质量。结果表明,灵敏度分析是结构轻量化设计的有效途径。     

汽车真空泵支架结构拓扑优化设计

针对企业现生产汽车真空泵支架需轻量化的技术要求,对支架进行有限元分析,得知支架的强度和刚度远满足其使用要求,材料利用率过低。在满足支架模态要求的情况下,结合轻量化设计原则,以整体柔度最小为目标,支架脱模方向和体积分数上线为约束,运用Hyper Works中的Opti Struct模块对支架进行结构拓扑优化设计。依据分析结果,结合支架的加工工艺提出结构改进方案,使其质量减少了16.3%,并对其进行验证对比,设计出了合理的支架结构,提高了材料利用率。     

硅镜轻量化结构优化与实现

为了保证在高的面形精度的前提下尽可能地降低硅镜的质量,通过对多种轻量化结构的分析与对比,确定了具体轻量化结构形式并对其进行了优化设计。通过计算机仿真分析证明了该优化设计方案的可行性,并采用超声加工方法实现了硅镜轻量化加工。试验结果表明：轻量化加工的硅镜镜体质量明显降低;虽然镜面精度有所降低,但仍能满足光学系统的设计要求。