应用ANSYS进行电磁换向阀优化设计的探讨

采用有限元分析软件ANSYS,对电磁换向闽进行优化设计和计算,得出了相关尺寸的优化参数.与其他优化方法比较,结果表明利用ANSYS优化,计算简单易行、精度高、结果比较可信.     

基于ANSYS的加工中心滑座拓扑优化设计

分析了TH65100卧式加工中心的前滑座,使用PRO／E软件建立机床前滑座的三维模型。通过PRO／E软件与ANSYS软件的嵌套,将PRO／E软件中的三维实体导进有限元分析软件ANSYS中,利用ANSYS软件的静力分析功能,对进给状态下的滑座做有限元计算,并根据计算结果校核了滑座的静强度。使用ANSYS软件中的拓扑优化模块对滑座结构进行改进。改进后的滑座结构保持了原结构的静强度和刚度,但比原设计方案的用料减少了36．95kg。     

基于有限元法的终端盒优化设计

利用ANSYS有限元优化分析功能,对终端盒进行了优化分析,展示了用ANSYS优化分析功能实现结构优化的优越性,同时为其它复杂结构的优化分析提供了新的方法和依据.     

基于随机有限元的立柱可靠性形状优化设计

基于确定性有限元分析的结构形状优化没有考虑设计变量的随机性,不能够反映结构的真实状况.为解决这个问题,将可靠性设计的概念引入结构形状优化中.通过考虑设计过程中各变量的随机性,利用随机有限元方法,更加真实地模拟结构形态.并通过算例验证该方法的可行性.     

基于回归分析的零件应力预测方法

提出用回归分析法建立零件最大应力与零件关键尺寸函数关系,并对零件应力随该尺寸变化规律进行预测的方法.以某压力机底座内的承压隔板为例,其方孔到隔板承压面的间距X为变量,用有限元方法分析对应不同X值时方孔圆角处的最大应力Y.在此基础上,用回归分析方法建立最大应力Y随间距X变化的预测方程,并对该方程的预测效果进行检验.结果表明预测结果可信.     

基于ICM法的零件拓扑优化方法应用研究

作为结构优化的一门新技术,拓扑优化在汽车、机床、电子机械的结构优化设计中已经得到应用.基于连续体ICM拓扑优化方法,利用先进的有限元分析软件,建立了以体积为约束条件,以模态频率为目标的某数控加工中心横梁结构拓扑优化模型.根据对模型的拓扑优化结果分析,对横梁内部的筋板结构布置提出了建议,确定了横梁的最佳结构方案,仿真结果表明其动静态特性有较大提高.     

高速砂轮基体截面的优化设计

运用ANSYS提供的参数化语言(APDL)建立高速砂轮基体的模型,并以最大的环向应力减去最小环向应力之差最小化为目标函数,求解高速砂轮基体优化设计的问题,给出了优化后砂轮基体的截面形状和应力分布结果.结果表明:经过优化设计后,可以明显降低最大环向应力值,同时大大缩小了环向应力变化范围.     

Reliability-based robust design optimization of vehicle components,Part I: Theory

The reliability-based design optimization, the reliability sensitivity analysis and robust design method are employed to present a practical and effective approach for reliability-based robust design optimization of vehicle components. A procedure for reliability-based robust design optimization of vehicle components is proposed. Application of the method is illustrated by reliability-based robust design optimization of axle and spring. Numerical results have shown that the proposed method can be trusted to perform reliability-based robust design optimization of vehicle components.     

Reliability-based robust optimization design of automobile components with non-normal distribution parameters

In the reliability designing procedure of the vehicle components, when the distribution styles of the random variables are unknown or non-normal distribution, the result evaluated contains great error or even is wrong if the reliability value R is larger than 1 by using the existent method, in which case the formula is necessary to be revised. This is obviously inconvenient for programming. Combining reliability-based optimization theory, robust designing method and reliability based sensitivity analysis, a new method for reliability robust designing is proposed. Therefore the influence level of the designing parameters’ changing to the reliability of vehicle components can be obtained. The reliability sensitivity with respect to design parameters is viewed as a sub-objective function in the multi-objective optimization problem satisfying reliability constraints. Given the first four moments of basic random variables, a fourth-moment technique and the proposed optimization procedure can obtain reliability-based robust design of automobile components with non-normal distribution parameters accurately and quickly. By using the proposed method, the distribution style of the random parameters is relaxed. Therefore it is much closer to the actual reliability problems. The numerical examples indicate the following: (1) The reliability value obtained by the robust method proposed increases (>0.04%) comparing to the value obtained by the ordinary optimization algorithm; (2) The absolute value of reliability-based sensitivity decreases (>0.01%), and the robustness of the products’ quality is improved accordingly. Utilizing the reliability-based optimization and robust design method in the reliability designing procedure reduces the manufacture cost and provides the theoretical basis for the reliability and robust design of the vehicle components.     

基于ANSYS Workbench的磁力泵磁性联轴器的多目标优化设计

针对磁力泵磁性联轴器单一目标优化设计无法满足设计要求的问题,在ANSYS Workbench平台上利用Design Xplorer优化设计模块与Ansoft Maxwell 14.0三维有限元分模块对磁性联轴器进行了多目标优化设计。通过半经验半理论设计得到了磁性联轴器设计参数作为初始参考设计参数,采用中心组合试验设计(central composite design,CCD)方法与NSGA-II优化算法相结合的方法,得到了性价比最优的磁性联轴器设计参数。研究结果表明,优化目标Tmax/V指标比初始参数提高7%左右,Pw指标降低约9%,通过对磁性联轴器磁性联轴器多目标优化设计降低了生产成本及能耗,满足设计要求。     

车辆转向机构运动精度的可靠性稳健优化设计

在车辆转向机构设计中,考虑了可控因素和噪声因素对运动精度的影响,将可靠性优化和稳健设计方法相结合,以转向机构运动精度为目标函数建立转向机构的可靠性稳健优化数学模型.把运动精度的可靠性灵敏度溶入可靠性优化设计模型之中,将可靠性稳健优化设计转化为满足可靠性要求的多目标优化问题.实例计算表明,考虑制造误差、运动副间隙等不确定因素的影响,可靠性稳健优化设计方法能有效保证转向机构的运动精度和可靠性.     

基于协同优化和多目标遗传算法的车身结构多学科优化设计

在汽车车身结构NVH和侧面碰撞安全性研究中,实施多学科多目标优化的可行性设计。通过试验设计制定试验方案并进行数据采样,构建考虑整车侧撞安全性、白车身模态、静态弯曲刚度、扭转刚度和轻量化等性能的响应面近似模型,然后对车身结构分别进行确定性和可靠性轻量化单目标设计。最后,运用多目标遗传算法结合多学科协同优化对车身结构进行多目标优化设计,获取Pareto最优化解集。研究结果表明:可靠性优化设计较确定性优化设计而言,能考虑产品设计和生产过程中的不确定性因素,保证产品稳健性;车身结构的多目标优化设计全面考虑了车身结构轻量化、NVH和碰撞安全性能等多学科之间的耦合和解耦;设计者可按需选择其满意的优化结果,这将大幅缩减产品开发周期、降低产品开发成本。     

Reliability-based maintenance optimization under imperfect predictive maintenance

The reliability-based maintenance optimization model has been focused by the engineers and scholars but it has never been solved effectively to formulate the effect of a maintenance action on the optimization model.In existing works,the system reliability was assumed to be increased to 1 after a predictive maintenance.However,it is very difficult in the most practical systems.Therefore,a new reliability-based maintenance optimization model under imperfect predictive maintenance (PM) is proposed in this paper.In the model,the system reliability is only restored to Ri (0相似文献   

非正态分布参数扭杆的可靠性优化设计

讨论了随机参数服从非正态分布扭杆的可靠性优化设计问题。在基本随机参数的前四阶矩已知的情况下，应用随机摄动法和Edgeworth级数方法对扭杆进行可靠性优化设计，通过计算机程序实现随机参数服从非正态分布的扭杆可靠性优化设计，迅速准确地得到了扭杆的可靠性优化设计信息．     

基于ANSYS的三维动态切削测力仪的结构优化

针对刀杆式三维动态车削测力仪存在的使用不便、拉压方向信号偏弱等问题,对弹性元件结构进行改进,并对其进行力学分析,建立刚度和灵敏度综合优化目标函数,采用ANSYS软件进行结构参数优化。     

一种基于SORA方法的多学科可靠性设计方法

将单学科可靠性设计方法SORA(sequential optimization and reliability assessment)引入到多学科设计过程中,提出一种多学科可靠性设计方法,采用系统分析的方法解决多学科概率分析问题,将可靠性设计从单学科拓展到多学科.该方法可用于目前MDO(multidisciplinary design optimization)领域内的可靠性设计问题.算例测试表明能达到预期的设计目标.     

基于多目标非耦合优化策略的可靠性稳健优化设计

以实现多目标问题的可靠性稳健优化设计为目标,通过对目标函数和约束条件进行灵敏度分析,生成目标函数和约束函数的灵敏度附加项,建立了基于灵敏度附加目标函数的可靠性稳健优化设计模型;基于独立公理,使用正交试验和方差分析技术确定设计变量对各个设计目标的影响程度,将设计参数按无耦合或准耦合设计形式分组,把多目标优化问题单目标化,避免多个设计目标之间的反复权衡;结合增广乘子法,应用MATLAB的优化和符号工具箱来实现钳形盘式制动器的可靠性稳健优化设计。算例表明,提出的稳健设计方法具有较高的精度和可靠度。