一种ROV耐压壳体有限元分析及尺寸优化

耐压壳是ROV的重要组成部分,其研究的目的是保证其有足够的强度、稳定性和尽可能小的重量.为了在耐压壳体设计的初期寻求最佳设计方案,本文利用有限元分析工具AnsysWorkbench对一在研ROV的耐压壳体进行了有限元分析及尺寸优化.通过有限元分析及优化结果对比发现,在强度及稳定性满足设计要求的前提下,优化后耐压壳体重量...     

沙滩清洁车履带底盘摆动轴优化设计

沙滩清洁车履带底盘的摆动轴是一个对整车性能影响较大的关键部件,研究其具有最优的设计参数显得至关重要。基于Pro/E三维建模软件,建立了摆动轴和履带机架三维模型;运用ANSYS有限元分析法,对摆动轴在原地转向工况下进行模态分析、静力分析和疲劳分析;采用目标驱动优化法对摆动轴进行了优化,优化结果表明:优化后最大等效应力为111.75MPa,质量减少19.15%;优化后对摆动轴进行寿命验证,疲劳寿命安全系数为2.76。优化后摆动轴尺寸更加合理,从而为摆动轴的结构设计提供了科学合理的参考依据。     

滚珠螺旋液压摆动马达的伺服优化设计

提出一种具有受力特性好、传动平稳、效率高、单位重量输出力矩大等特点的滚珠螺旋液压摆动马达,建立了系统伺服动态优化设计的数学模型及分析方法,分析了滚珠螺旋液压摆动马达系统的优化参数与系统耗能、效率、频宽之间的关系,为优化设计提供了理论依据,基于该设计理论设计的滚珠螺旋液压摆动马达具有好的相对稳定性、动态性以及快速响应等控制性能。     

叶片式摆动液压油缸的叶片结构优化

叶片式液压摆动油缸具有结构紧凑、机械效率高、转矩输出平稳、操控性好、便于隔离外部灰尘等优点,叶片的结构参数对定子乃至整个摆动油缸的体积、重量有极大的影响。综合分析了叶片结构优化的约束条件,考虑到作用在叶片上的液压力产生的转矩应大于所需转矩,将摆动油缸的定子视为单层内压圆筒形压力容器,在满足转子和定子强度条件的前提下,以定子和摆动油缸质量最轻为优化目标,建立了矩形叶片的结构优化模型,结合实例进行了叶片结构优化。本优化模型有助于进行叶片式摆动液压油缸的结构设计与优化。     

精密天平横梁灵敏度的确定

用来测定物体质量(或重量)的称量仪器,无论是机械天平或电子天平,都是用杠杆来传递平衡力矩,该杠杆是围绕某一支点为轴线摆动一定自由度的摆动体,而两边的悬挂物体则围绕其边轴线摆动。为使称量仪器具有一定的计量性能,作为摆动体的天平横梁需达到一定的灵敏性要求,天平横梁的     

基于组合优化方法的UUV耐压壳体优化设计研究

无人水下航行器(UUV)的壳体重量大小直接影响到其整体性能。只采用一种优化方法进行耐压壳体结构优化设计很难得到真正的全局最优解,笔者以自适应模拟退火算法、多岛遗传算法和序列二次规划算法为基础,建立了两种不同的组合优化方法,在一定程度上能够确保解的全局最优性。基于该组合优化方法,利用iSIGHT软件,集成自编的肋骨加强薄壁壳体结构的应力及稳定性计算程序,对无人水下航行器(UUV)耐压壳体结构进行优化设计。通过对优化设计前后耐压壳体结构的强度、稳定性及重量进行比较分析,结果表明:采用组合优化算法优化设计得到的无人水下航行器(UUV)耐压壳体在满足壳体结构强度和抗压稳定性要求下,壳体重量极大程度地降低,实现了结构优化。     

汽车驱动桥壳静动态特性分析与多目标优化研究

针对在驱动桥壳的设计过程中为满足强度和刚度要求而存在的重量冗余问题,提出了一种结合灵敏度分析与响应面模型的多目标优化设计方法。基于ANSYS在3种典型工况下对驱动桥壳进行了静动态特性分析,将驱动桥壳的5个尺寸参数定义为设计变量,以最大变形、最大等效应力、重量和第一阶固有频率为目标函数;采用Box-Behnken试验设计方法对设计变量进行了试验设计、灵敏度分析和响应面分析,研究了驱动桥壳5个尺寸参数变化对目标函数的影响;在响应面分析的基础上,利用遗传算法对驱动桥壳进行了多目标优化。研究结果表明:优化后驱动桥壳的最大变形减小了1.8%,最大等效应力减小了6.57%,重量减小了6.28%,第一阶固有频率增加了2.1%;该结果证明了所提出的驱动桥壳多目标优化方法具有可行性。     

同跨距、不同起升重量门式起重机金属结构快速轻量化设计

为实现跨距相同、起升重量不同的系列门式起重机金属结构快速轻量化设计,在对门式起重机进行全参数化建模和求解分析的基础上,对门式起重机主梁、上下端梁及支腿的截面尺寸和厚度等设计变量做灵敏度分析,得出主梁的截面尺寸及厚度对整机金属结构的重量影响最大,主梁和上端梁的截面尺寸对起重机悬臂刚度影响最大。以门式起重机重要截面尺寸结合灵敏度分析结果选取关键设计变量,同时结合零阶优化算法对整机金属结构进行系列化设计,在满足设计要求下重量比优化前减轻了11.1%。     

大型齿轮箱结构分析与结构优化

对大型齿轮箱进行了有限元强度分析,然后以应力和位移为约束条件,以重量为目标函数,对齿轮箱进行了优化设计,取得了良好的优化效果,使重量减少了3746kg,比原设计减轻了23.18%.优化结果为齿轮箱的结构设计、减轻齿轮箱的重量提供了良好的参考依据.     

大学生方程式赛车转向节设计与优化

以大学生方程式赛车转向节为研究对象,利用三维建模、多体动力学仿真、有限元分析等设计分析工具对大学生方程式赛车转向节模型进行了结构设计、强度优化和轻量化设计。优化后,转向节重量减轻了30.1%,强度提高了25.3%。     

无人机前起落架结构设计与有限元分析

为提升某型无人机前起落架抗弯和抗扭性能,减轻结构重量,设计了一种摇臂支柱式起落架结构。采用液压阻尼器+弹簧缓冲器结构形式,与机体连接采用对称支柱式限位连接结构,以起落架实际使用载荷为基础,分析仿真模型的载荷工况及边界条件,并运用ABAQUS软件对其进行有限元分析。计算结果表明,前起落架最大变形位于轮叉根部与机轮轮轴连接处,最大应力位于前起落架根部固支处,满足静强度要求。     

全承载式客车车身结构优化设计

建立了全承载式客车车身骨架及顶盖蒙皮的有限元分析模型 ,并完成了车身结构的参数优化设计。将车身结构总体积作为优化目标函数 ,以车身骨架主要型材的截面参数为设计变量 ,选择整车扭转刚度及车身低阶固有频率等约束条件构成约束条件。优化后对车身强度和刚度进行校核 ,以检验优化结果的合理性 ,确保客车在性能满足要求的前提下减轻车身自重。     

L25—1臂式自动采制样系统摆臂结构仿真分析

采用SolidWorks软件计算分析了125—1臂式自动采制样系统摆臂的应力分布和变形,分析结果表明了125-1臂式自动采制样系统摆臂抵抗破坏的能力具有较大的潜力,其刚度能保证使用要求,其分析结果可以为其结构改进、优化设计提供理论依据。     

四足并联腿步行机器人动力学

基于模块化和可重构理论,提出一种助老助残四足/两足可重构并联腿步行机器人。该机器人既可组合成两足步行机器人,亦可作为四足步行机器人使用。运用影响系数理论和虚功原理,对四足步行机器人静态步行时的摆动腿和机体机构进行动力学建模,导出摆动腿的动力学方程和机体机构超确定输入下的协调方程,按加权最小二乘法对四足并联腿步行机器人机体机构的动载进行最优协调分配,解决了机器人在行走过程中各分支运动约束而产生的动力耦合问题。     

基于有限元风机轮毂结构形状优化与模态分析

利用有限元分析方法,针对风机轮毂结构,建立形状优化分析计算的数学模型,在满足给定条件下,将使轮毂结构的质量降低到最小和结构应力分布得到改善。在此基础上,对轮毂优化前、后的结构进行了模态分析比较,得到的结果显示,结构形状优化设计不仅使轮毂的质量降低和应力分布更加合理,而且轮毂结构的抗振性也得到了改善,该优化结果现已被工程生产所采用。     

带式输送机平衡锤的振动分析

建立了带式输送机系统的简化模型,考虑驱动滚筒刚体运动与胶带弹性运动的耦合,导出了该系统纵向振动的动力学方程,确定了合理的边界条件.以神府矿区某矿主平峒胶带机为例,对起、制动过程中平衡锤的振动特性作了数值计算,并进行了结果分析,计算结果与实测数据基本相符.     

轻型货车EQ1060F车身的结构优化设计研究

主要研究轻型货车 EQ1 0 6 0 F驾驶室车身结构优化设计中的一些关键问题 ,包括结构有限元分析、优化方法选择、敏度分析和结构重分析 ,选择了序列二次规划法用于结构优化问题且收敛效果较好。该研究为汽车车身设计提供了一条新的设计思路。     

轻型货车EQl060F车身的结构优化设计研究

主要研究轻型货车EQl060F驾驶室车身结构优化设计中的一些关键问题,包括结构有限元分析、优化方法选择、敏度分析和结构重分析,选择了序列二次规划法用于结构优化问题且收敛效果较好。该研究为汽车车身设计提供了一条新的设计思路。     

基于 Ａｌｔａｉｒ- ＯｐｔｉＳｔｒｕｃｔ标准型动车机箱 结构拓扑优化设计

利用 Ｈｙｐｅｒｗｏｒｋｓ软件对标准型动车机箱结构进行了有限元分析,通过分析充电机机箱多种承 载工况,确定各工况的最优权重系数,进行了结构的综合目标设计优化,最终得出蒙皮加强筋的最佳布局型 式,其一阶模态频率提高了５６．１８％。同时为了保证机箱静动态承载性能的前提下对机箱部件进行拓扑优 化,部件质量减重２．１０ｋｇ。本文对机车充电机机箱结构的优化研究具有一定的工程意义和参考价值。