制袋机热封装置温度场模拟与优化设计

目的解决制袋机热封装置中烫刀热封表面温度差偏大的问题。方法用Solid Works软件对制袋机热封装置进行参数化建模,再调用Ansys Workbench插件进行稳态温度模拟仿真,分析其温度场的分布情况。然后通过增加电热管的数量来设计电热板的内部结构,对改进的模型进行有限元分析,并对电热板内电热管安装孔的长度进行优化设计。最后进行试验验证。结果将软件模拟结果与实测数据进行比较分析,两者基本吻合。基于有限元分析模拟的温度场的优化改进设计,可使热封装置的热封面温度差由原来的4.4℃降低至2.9℃。结论基于温度场模拟的电热板内部结构的改进设计可取得令人满意的热封面温差效果。     

基于插值与神经网络的包装薄膜热封参数分析

目的研究塑料薄膜热封工艺中热封参数之间的非线性关系,建立一种可用于自动包装机热封过程的数学模型。方法通过实验采集样本数据,并用附加动量法训练BP神经网络,建立热封参数之间的非线性数学模型,最后通过神经网络预测热封时间,并采用插值算法建立目标热封强度下热封温度和热封时间之间的多项式数学模型。结果通过插值算法与神经网络的结合运用,较为精确地描述了热封温度和热封时间之间的数学关系,插值函数实现了神经网络模型的简化,两者误差较小。结论通过文中方法确定了包装材料热封参数之间的非线性关系,将其用于热封包装设备,可提高设备的智能化程度。     

基于SolidWorks的托盘结构有限元分析及优化设计

托盘结构设计一直采用经验设计方法,其结构的合理性有待研究。通过SolidWorks对托盘进行了建模和参数化设计,并运用其集成的Simulation仿真分析功能对所建立的模型进行了有限元分析。通过与托盘试验原型测试对比,验证了分析的正确性和有效性。最后通过SolidWorks的优化功能对托盘模型进行了优化设计,得到了以安全系数为约束条件的托盘上连板的最优厚度。该方法可行、有效,为托盘结构分析和优化设计提供了一条新的思路。     

基于Ansys的内部气压下软塑包装热封强度分析

目的对影响强生口腔护理产品Rembrandt软塑包装热封强度的因素进行研究。方法基于Ansys有限元方法分析内部气压大小对软塑管热封性能的影响。结果仿真结果表明,当管尾长度在44~54 mm之间,管身尺寸在65~70 mm之间,管壁厚度在0.4~0.5 mm之间时,软塑管的应变满足初始条件的要求;软塑包装的热封失效与材料的密度无关,随着弹性模量的增大,材料的最大应变值逐渐减小。结论要想获得理想的热封(良好的强度和外观)并满足生产效率,需要材料、结构、温度、压力、时间等多个方面共同作用。     

基于SolidWorks的包装容器快速设计 ——以红酒瓶设计为例

利用SolidWorks进行包装容器设计,设计师可花费较少时间设计出较好的产品。以红酒瓶设计为例,应用SolidWorks软件可进行以下工作:实体建模与零件、装配设计;各项数据查询和计算;生成二维工程图,快速、准确地完成各种复杂模型的二维图纸绘制和修改;对产品外形设计效果进行渲染,并将其直观形象地展示出来;进行有限元分析,得出在环境和承载时出现的最大应力应变值和最大位移值及部位,帮助设计人员筛选出最合理的包装容器设计方案。     

EPS泡沫包装箱有限元分析与优化设计

目的为了节省泡沫包装箱设计和制造时间,减少材料浪费,以提高使用性能。方法首先在UG中建立所选取的销量较好的3种EPS泡沫包装箱模型,然后导入Abaqus中进行结构静力学分析,最后根据分析结果对包装箱结构进行优化设计及结构静力学分析。结果得到了3种样品模型和优化模型的应力分布云图,3种样品模型最大应力均位于箱盖与箱体接触区域,箱盖中心区域变形最大。结论优化设计后的模型最大应力减小,应力分布更加合理。     

基于SolidWorks和Ansys的20 ft集装箱石材运输架设计

目的 为解决石材在长距离运输过程中,存在不易加固、破损率高、运输成本昂贵等问题,设计一款安全、轻便、可循环使用、可拆解、便于回送的20 ft(1 ft=0.3048 m)集装箱石材运输架.方法 首先按照《铁路货物装载加固规则》要求,计算作用在石材上的各种力,确定装载加固方案,再根据《钢结构设计规范》及20 ft通用集装箱内部结构确定石材运输架的材料与规格,然后采用SolidWorks对运输架进行三维建模,利用Ansys对模型进行有限元分析.结果 分析得出,石材运输架最薄弱部分应力分别为155.36,99.56,99.48,70.87,343.75 MPa,位移变形量分别为0.54,1.95,0.60,0.01,0.10 mm,均符合规定.结论 20 ft集装箱石材运输架运输效率高,可实现"门到门"运输,应用前景良好,对当下石材运输发展有较大影响.     

石墨烯薄膜压力敏感特性的模型仿真研究

针对石墨烯薄膜在高性能微压力传感器设计中的力学行为分析,基于石墨烯薄膜中心挠度的应力-应变关系,构建石墨烯薄膜的压力敏感特性基本模型,并结合ANSYS静力学非线性分析单元,针对所述不同模型对均布压强下不同厚度的石墨烯薄膜的挠度形变特性进行了数值解析与有限元仿真。结果表明,随着均布压强增大,预应力对挠度的影响变小,且基于Beams方程模型的解析解与ANSYS仿真解更吻合,其相对误差约为1%,并可较好地解释不同厚度下石墨烯薄膜的压力敏感特性,为基于石墨烯薄膜的微压力传感器探头设计提供理论模型基础。     

基于打印头温度场模拟的织物打印工艺与性能

根据打印头尺寸和材料的热物性参数建立喷头传热模型,利用Solidworks Simulation插件对一定载荷温度条件下稳态传热进行了有限元分析,得到喷头打印稳态温度场。根据有限元分析结果并结合打印实验分析了基础组织(平纹、2/1右斜、5/3经面缎纹)结构的打印织物对其力学性能的影响。结果表明:小截面织物组织中浮长线越长,聚乳酸(PLA)材料本身性能利用率越高,成型质量佳,5/3经面缎纹织物的力学性能表现优异;交织点越多,结构发挥的效果越佳,平纹织物综合力学性能仅次于缎纹,斜纹织物力学测试性能最差;同时实验观察发现,打印层与层界面瞬态温度和层高对打印织物性能及外观也有影响,指明了存在的问题和进一步研究的方向。     

基于ANSYS的六面顶压机铰链梁结构分析及优化设计

以有限元法作为结构分析手段,建立六面顶压机的关键零部件——铰链梁装配体的有限元力学模型和结构优化设计模型。模型中首次将铰链梁作为装配体进行研究,综合考虑了相连铰链梁和销轴的变形,对相互的影响,使模拟过程更接近实际工况。完成了铰链梁的结构优化设计,为铰链梁的设计提供一种优化设计方法。     

基于SolidWorks的铁路敞车裸包装玻璃集装架设计

目的为解决铁路木箱包装玻璃运输过程中存在的包装费用贵、破损率高、耗时长、稳定性差等问题,设计一种安全稳定、可循环使用、易拆解回送、可适合多种规格玻璃运输的新型集装架。方法使用SolidWorks软件对集装架进行三维建模,确定装载加固方案,计算运输途中作用在玻璃上的各种力,对玻璃集装架进行有限元分析。结果集装架底架、侧门、档杆最薄弱部分应力分别为133.4,99.88,109.4 MPa,位移变形量分别为1.257,1.792,1.916 mm,均符合规定。结论铁路敞车裸装玻璃集装架运输,应用前景良好,可有效降低玻璃破损率,减少包装费用。     

基于SolidWorks与ADAMS的工业机器人动力学仿真

目的工业码垛机器人因其负载大、自动化程度高等优点,被广泛应用于食品、药品、化肥等生产线中,但是机器人动力学模型的建立较为困难,为了得到码垛机器人设计参数,运用SolidWorks与Matlab联合仿真。方法通过SolidWorks建立码垛机器人实体模型,并将其导入到ADAMS中,在仿真软件中通过设置具体参数,得到机器人动力学仿真模型。结果通过SolidWorks与ADAMS的结合仿真,可以大大缩短设计周期,有效地获得码垛机器人的动力学特性参数。结论运用SolidWorks与Matlab联合仿真,可以形象直观地模拟机器人的三维运动情况,并获取其动力学特性参数。     

基于有限元模拟分析的钛合金棒材连轧孔型优化设计

针对两种钛合金棒材连轧孔型系统——"平三角-圆"孔型系列Ⅰ和"平三角-圆"孔型系列Ⅱ,将Φ25mm的TC4钛合金棒材在八机架Y型连轧机组上轧制成Φ15mm的成品,基于对连轧过程的有限元模拟,结合钛合金棒连轧生产中常见的耳子、扭转、圆度差等问题,进而对这两种连轧孔型系统进行对比优化,选择合理的钛合金棒材连轧孔型系统以避免上述问题的产生,进而提高产品的形状精度和尺寸精度,并对工业生产起到一定的理论指导意义。     

消声器的动态优化设计

空压机噪声呈明显的中低频特性,需要在进、排气口处安装抗性消声器.在消声器的设计过程中,采用计算机可视化虚拟设计与试验研究的方法,这样可以获得消声量明显提高、体积相对较小的益处.     

基于SolidWorks的包装容器结构参数化设计实现

探讨了通过Visual Basic6.0(VB)用户界面对SolidWorks进行尺寸驱动,以实现中空塑料瓶的结构三维参数化设计的思路,利用SolidWorks提供的应用程序接口(API),通过直接输入相关设计参数,自动实现产品的三维建模。对包装容器结构的结构设计有一定的借鉴作用。     

基于Ansys Workbench的特殊高速绞龙螺旋设计

目的通过分析高速绞龙螺旋的设计要求,研究高速绞龙螺旋的实际工作条件,确定高速绞龙螺旋的结构设计参数。方法运用SolidWorks三维建模软件建立三维几何模型,并导入Ansys Workbench有限元分析软件中,对其分别进行静力学分析和模态分析。结果通过仿真分析和优化,高速绞龙螺旋结构的质量、总变形量和等效应力都减少了10%以上。结论通过对高速绞龙螺旋结合实际工作条件的仿真分析和优化,确定了高速绞龙螺旋的材料、内径和转速等参数。     

基于复合仿真技术的武器装备工业造型设计方法

目的 将仿真技术作为武器装备工业造型设计中的重要手段,使国防武器装备在满足隐身性能和结构强度的要求下,提升装备工业造型的视觉气质.方法 首先依据隐身理论提出武器装备造型的隐身设计策略,然后利用隐身仿真技术与有限元仿真技术对武器装备工业造型方案进行隐身性分析、静力学分析、动力学分析以选出最优设计方案,并找到方案中的结构薄弱部位,最后通过结构优化方法对其薄弱部位进行造型优化设计.结论 以舰载雷达天线座为例验证了基于隐身分析与有限元分析的工业造型设计方法可应用在武器装备领域.     

基于Fluent的XPS保温箱温度场数值模拟方法分析

目的保温箱在空载情况下,探究不同模型对保温箱温度场模拟结果的影响。方法对现有保温箱内部温度场进行实测,与建立的保温箱有限元模型进行对比分析,验证模型可靠性,在此基础上进一步探究边界条件、辐射模型、对流模型对保温箱内温度场模拟结果的影响。结果通过验证网格无关性,得到最优流体网格尺寸为2.8mm;边界条件采用恒温固体壁面和对流换热壁面得到的温度场模拟结果最大温差为0.1 K;采用P1辐射、Rosseland、DO辐射和无辐射模型得到的模拟结果与实验结果最大温差分别为1.1, 4.2, 4.3, 4.3 K;采用层流模型和湍流模型得到的模拟结果与实验结果最大温差分别为0.6 K和1.9 K。结论随着网格尺寸的减小,温度场模拟数据逐渐趋于平稳;边界条件采用恒温固体壁面和对流换热壁面得到的温度场模拟结果基本一致;对比P1, Rosseland, DO和无辐射模型,P1辐射模型得到的模拟结果与实验结果一致性较好;与湍流模型相比,层流模型得到的模拟结果与实验结果一致性较好。