桥式金刚石圆盘锯横梁静动态性能仿真研究

在研究分析桥式金刚石圆盘锯结构、功能的基础上,对金刚石圆盘锯横梁结构进行重新设计以达到降低生产成本的目的.充分利用了CAD设计的全参数化和在一定条件下的CAD和CAE自由传递的特性,对建立的横梁模型运用有限元方法进行了静、动态仿真分析,通过多次改进横梁结构布局建立方案模型来进行仿真研究,最终得出了一种较为合理的结构设计方案.本文结合其它三种改进方案一起进行了具体分析研究,该方案的实施不仅可满足设计要求,而且可使横梁质量减轻约24%,降低了成本,提高了设备的市场竞争力.     

双主轴卧式加工中心横梁结构综合优化设计

为了在降低横梁总质量的同时保证其低阶固有频率和刚度,提出一种结合拓扑结构和尺寸优化的设计方法。使用拓扑优化方法确定横梁内部结构,并对它进行修复;根据修复后横梁的有限元分析结果,以横梁内部的厚度、孔尺寸等多个参数为设计变量,整体最大变形和1阶固有频率为约束条件,采用总质量最小为目标函数建立数学模型。利用多目标遗传算法（MOGA）进行求解,通过CCD试验设计获得初始样本点,并使用Kriging模型建立响应面。经过多次试验发现,横梁的总质量相比于优化前减少了20.3%。     

大型自由锻造油压机上横梁的有限元分析

根据某大型自由锻造油压机上横梁的结构特点,利用大型通用有限元分析软件I-DEAS建立有限元模型,并对上横梁进行了静力学的有限元分析计算,研究了在满负荷工作状态下上横梁的结构应力（应变）以及位移（变形）情况。结果表明,应用I-DEAS软件分析计算具有较高的精度,所建立模型和采用的计算方法可靠,上横梁的结构设计合理。     

大型自由锻造油压机上横梁的有限元分析

根据某大型自由锻造油压机上横梁的结构特点,利用大型通用有限元分析软件I-DEAS建立有限元模型,并对上横梁进行了静力学的有限元分析计算,研究了在满负荷工作状态下上横梁的结构应力(应变)以及位移(变形)情况.结果表明,应用I-DEAS软件分析计算具有较高的精度,所建立模型和采用的计算方法可靠,上横梁的结构设计合理.     

基于MATLAB的HTM50200异型石材车铣加工中心横梁结构拓扑优化设计及实验研究

用拓扑优化方法设计一种适用于异型石材车铣加工中心的横梁筋肋结构。对拓扑优化中的材料密度法(SIMP)作了深入分析,讨论惩罚因子对拓扑结构的影响,推导出设计变量(密度)的前后迭代公式。将该数学思想通过MATLAB实现,并应用于车铣加工中心横梁部件的纵、横截面的筋肋分布,根据截面形状建立横梁的三维模型。将以此模型为依据制造的实物应用于HTM50200异型石材车铣加工中心,其有限元分析与模态实验表明该横梁动态特性良好,说明该优化设计方法的有效性和可靠性,为结构优化提供一种新思路。     

基于ANSYS APDL语言的零件参数化有限元分析

对于系列化产品,可以借助参数化设计的思想,将参数化设计与有限元分析相结合,实现复杂模型的结构参数调整,自动生成实体模型并完成有限元分析,以优化产品结构,缩短设计周期.有限元分析软件ANSYS提供的参数化设计语言(APDL)用建立智能分析的方法,为零件进行参数化有限元分析提供了有力工具.文章介绍了采用APDL进行参数化有限元分析的实施步骤,并以圆柱弹簧为例,详细阐述了这一过程的实现.结果表明,这种方法可以减少重复工作,提高工作效率.     

基于ANSYS分析的组合凹模优化设计

应用大型有限元分析软件ANSYS提供的参数化分析功能和优化方法,建立组合凹模的参数化模型,从优化设计的角度出发,确定设计变量、状态变量和优化目标,进行优化设计,并对优化结果进行评价。     

磁流变减振器的优化设计与实验研究

磁流变减振器的磁路结构是磁流变减振器设计的重要环节,该结构的好坏将直接影响到减振器的工作性能的优良。采取参数化仿真的方法,分析得到了磁路的关键结构参数对间隙磁路的磁感应强度的影响,针对设计目标,选取设计变量,建立磁路的仿真模型。在磁流变减振器的设计中引入有限元分析的优化设计过程,采用参数化语言编程对模型结构参数进行优化。加工磁流变减振器样机,实验验证优化效果。仿真分析及实验结果均表明:运用参数化语言编程对磁流变减振器的磁路结构进行优化设计后,间隙处的磁感应强度得到明显改善,能够满足设计目标,磁场分布更加合理,是一种有效的磁路优化方法。     

卧式摆头加工中心动横梁热固耦合特性研究

以五轴加工中心为代表的高端数控机床是国家重要战略物资,具有很高的综合性能需求。基于热固耦合分析方法,针对卧式加工中心中承载摆角铣头的动横梁进行结构特性研究。建立焊接式动横梁的实体单元热固耦合有限元模型并进行仿真,分析动横梁在结构静力载荷和热载荷综合作用下的变形和应力。采用多元回归拟合方法,研究不同结构参数对动横梁结构特性的影响规律,并根据影响规律对结构参数进行优化调整。在质量基本不变的情况下,优化后的动横梁焊接结构的 Y 轴最大位移减少了10.489%,最大应力减少了41.06%。     

GMCU2060龙门加工中心横梁结构有限元分析

建立GMCU2060横梁移动龙门加工中心横梁有限元模型,对横梁进行静动态刚度分析,结果表明:横梁结构中加强筋相对薄弱。提出在其余参数不变的前提下、增加加强筋厚度的改进方案。分析结果表明:在质量不增加的情况下,改进后的横梁在重力作用下的最大变形为0.029 mm,一阶固有频率由96 Hz提高到115 Hz,满足设计指标要求。     

超大型数控船用卷板机上梁的结构分析与优化

在保证上梁结构力学特性的前提下,对上梁结构进行了简化,建立了大型卷板机上梁的有限元模型.通过对有限元模型进行结构分析,得到上梁的应力和位移结果,并在分析结果的基础上,选取恰当的设计变量,以其重量为目标进行了结构优化,使上梁结构更趋合理.此外,对有限元模型进行自由模态分析,得到了上梁的各阶模态频率和振型,为动态设计提供参...     

大型自由锻造油压机固定梁的有限元分析

根据某大型自由锻造油压机固定梁的结构特点,利用大型通用有限元分析软件I-DEAS建立有限元模型,并对固定梁进行了静力学的有限元分析计算,研究了在三种工况下固定梁的结构应力(应变)以及位移(变形)情况。结果表明,应用I-DEAS软件分析计算具有较高的精度,所建立模型和采用的计算方法可靠,固定梁的结构设计合理。     

液压机上横梁有限元分析及结构优化

以某型液压机上横梁为对象,利用分析软件建立上横梁的有限元模型并进行静力分析计算.在上横梁强度和刚度校核的基础上,利用分析软件结构优化模块对上横梁分别进行拓扑优化和尺寸优化,实现结构优化,减轻上横梁重量.     

龙门式机械手的动静特性及结构优化

龙门式机械手结构设计多采用对己有的设计图纸修改的方法进行,导致设计出的结构的安全裕度过大,既浪费材料,又增加了整机的质量。运用ANSYS有限元分析软件,选取机架在最不稳定工况下研究了结构的静、动态特性,运用灵敏度方法对结构系统的设计变量进行计算,筛选出了对龙门式机械手的动静态性能影响较大的设计变量并对其进行尺寸优化。对比优化前后的具体参数,得出了机械手在优化后性能有了一定的提升。     

TK6920型数控铣镗床主轴箱的计算机辅助分析及改进设计

文章研究内容针对TK6920型数控铣镗床主轴箱CAD分析及优化,运用solidworks软件建立了三维CAD设计分析模型,并采用ansys有限元软件建立了有限元模型并进行静态刚强度分析.计算分析了主轴箱的应力及应变,在此基础上构建了主体结构的优化计算模型,将主轴箱进行了优化设计,尝试了新的改变约束的方法,与初始设计进行对比分析,为主轴箱的结构设计及改造提供理论依据.     

挤压机主柱塞有限元分析

根据挤压机主柱塞的结构特点,利用有限元分析软件I-DEAS建立有限元模型,并对主柱塞零件进行了静力学的有限元分析计算,研究了在满负荷工作状态下主柱塞零件的应力和应变情况.结果表明,应用I-DEAS软件分析计算具有较高的精度,所建立模型和采用的计算方法可靠,主柱塞零件的结构设计合理.     

某发射塔起重机悬臂梁结构拓扑优化设计

基于有限元理论和拓扑优化方法,以某航天发射塔起重机悬臂梁为研究对象,以刚度值的质量控制为目标,通过理论建模、静力学计算和拓扑计算对悬臂梁进行质量优化,经对比分析确定最优结构形式。结果表明：优化后的结构性能和经济性能满足工程要求。目前该设计已经在工程实践中成功应用。     

基于响应面法和GS理论的板料成形优化

基于GS理论和响应面寻优法,借助Dynaform非线性有限元分析软件,对某型汽车横梁件成形中存在减薄率过大的问题,进行工艺参数寻优。首先,通过正交试验获取一定参数组合下的减薄率。然后,借助GS理论,获得对减薄率产生主要影响的两个参数即冲压速度和模具间隙。最后,利用Design-expert软件,以设计冲压速度和模具间隙为输入参数,减薄率为输出参数,进行响应面法寻优。通过响应面法寻优的最优解与未优化之前的对比,优化后的冲压参数对横梁件的板料成形质量有显著提升。     

基于响应面法的弹支轴承外圈的结构优化设计与实验验证

为提高弹支轴承外圈刚度设计的准确性,通过ANSYS Workbench对3种不同结构参数的外圈静刚度进行仿真分析,得到不同载荷作用下外圈最大变形量。采用最小二乘法分析载荷与变形量的线性关系,确定外圈刚度值,得到符合实际刚度需求的外圈有限元模型并进行响应面优化分析。以刚度值为优化目标,以外圈弹支梁宽度、长度和数量为设计变量,通过响应面优化对弹支轴承外圈进行分析,从而得到最优的设计参数。为确保优化结果的准确性,将最优模型重新进行有限元分析以及实验验证。将最优解的设计方案与初始设计方案对比,结果表明：在满足设计变量约束范围的前提下,最优设计解的刚度优化结果与目标误差值小于1%。由此可见,采用响应面优化提高了加工效率,缩短了设计周期,进一步提高了支承刚度的准确性。     

基于Abaqus的水下摩擦螺柱焊焊接过程仿真

采用Abaqus有限元计算软件,对摩擦螺柱焊的焊接过程进行了仿真研究.通过在Abaqus/stand算法的基础上利用Python脚本编程实现了参数化建模、网格自动重划分以及结果映射、散热边界自动选取等功能,有效解决了焊接过程中由于材料大规模非线性塑性变形导致的计算收敛困难问题.仿真计算获得的螺柱塑性变形情况与实际焊接结果基本一致,有效证明了该有限元模型的合理性.另外,通过对焊接温度场及应力场结果的分析,较好的解释了干式环境和有水环境下采用相同焊接工艺参数的焊接接头质量存在差异的现象,这对摩擦螺柱焊技术的水下应用及其工艺参数研究具有重要的指导意义.