炮塔塔体结构分析与轻量化设计

针对炮塔塔体,提出一种尺寸优化与拓扑优化相结合的方法对其进行轻量化设计。首先,对自主设计的炮塔塔体两种关键射击角度进行瞬态动力学分析,得出关键部位应力分布图,结果显示塔体结构的中后部区域基本处于低应力状态。参照分析结果建立炮塔塔体优化模型,对护板部分进行尺寸优化,对耳轴架部分进行拓扑优化。结果表明,在满足结构强度和刚度条件下,炮塔塔体的质量减轻了9.5%。对优化后的炮塔塔体再次进行瞬态动力学分析及模态分析,结果表明优化前后刚强度变化不大,并且在一定程度上改善了塔体振动性能。     

组合近似方法在结构优化中的应用

针对结构优化中结构分析计算量大的问题，基于组合近似重分析方法，提出了自适应近似重分析策略，即在满足指定近似精度时采用近似重分析，否则采用完全重分析。通过拓扑优化和形状优化算例，对自适应近似重分析和完全重分析优化结果进行了比较，结果表明，该策略在连续体拓扑优化和形状优化中具有可行性和通用性。     

某箱体零件加工实践分析

以蜗轮蜗杆箱体的加工生产为例,论文介绍了如何在加工中心上进行箱体零件加工。阐述了如何进行夹具设计及改造、如何使用"铣孔-镗孔"的加工工艺及螺纹梳刀铣削螺纹等方法对加工过程进行优化。实践证明,夹具的设计方案及加工优化方案保证了加工质量,提高了生产效率。     

基于有限元分析的机床结构优化设计

介绍了对某型号加工中心机床结构的有限元分析.详细分析了整机的前几阶模态.研究后发现由于立柱和支撑板设计的不合理,就会导致机床固有频率较低,振动增大,机床精度下降.针对加工中心机床部件的结构特点,对于立柱,筋板进行结构优选和设计参数优化,并对支撑板采用了拓扑优化和参数优化结合的方法.研究结果表明,通过有限元分析,加工中心...     

农用车车架的结构分析与优化

建立了以板单元为基础的某型农用车车架有限元模型,并对其进行了静态分析、模态分析和随机振动分析,分析结果与相关试验数据吻合,验证了模型的正确性;在此基础上,进一步建立了车架的参数化有限元模型和优化数学模型,并利用基于遗传算法的优化程序对其进行优化求解,取得了较理想的减重效果。分析结果为车架的改型设计提供了参考。     

注塑机械手臂的静力分析与拓扑优化

用Solid Works对注塑机械手进行建模,通过有限元分析软件ANSYS对机械手最危险工况进行静力分析,得到其位移应力变化特性,并在此基础上对机械手模型进行拓扑优化。在满足刚度和强度的要求下,依据拓扑云图对机械手基座和主臂梁进行结构优化,通过优化设计,减少机械手30%的重量,降低机械手的生产成本。结果表明拓扑优化的机械手静力特性与拓扑前的机械手相比变化很小,符合要求,故这里为机械手的结构优化设计提供一种切实可行的优化方法,提高了工作效率并降低了成本和缩短了产品研发周期。     

山地车车架结构灵敏度分析及优化设计

采用hypermesh软件建立山地车车架有限元模型,分析了车架在实验载荷工况下的等效应力和变形。使用hyperstudy和radioss计算了该模型在实验载荷工况下最大变形的灵敏度,并提出相对灵敏度绝对值较大的组件的弹性模量和厚度作为轻量化设计变量。在保证一定的强度、刚度条件下,按照高刚度、轻质量的要求对车架组件进行参数优化。根据优化后的参数,在radioss中对车架施加相同的载荷和约束,进行求解,优化后结果明显优于优化前方案。对于多参数结构优化问题,应用优化思路进行结构优化,能减小设计的盲目性和设计成本,加快新产品的设计开发。     

增速齿轮箱行星架有限元分析及结构优化

以轻量化设计为目的,在满足强度和刚度的条件下,对增速齿轮箱的行星架进行结构优化设计。首先运用有限元方法对行星架进行强度和刚度分析,并选择对行星架质量有重要影响的结构尺寸为设计变量;然后利用高端网格变形软件建立行星架的网格参数化模型,进而建立以减轻质量为目标的行星架优化模型。最后结合Isight多学科优化软件进行优化分析,得出了合理的行星架轻量化结构尺寸。对优化后的行星架进行模态分析,其固有频率完全避开了啮合频率,确保不会发生共振现象。     

基于有限元分析的结构优化设计方法

提出了利用ANSYS优化分析功能对结构进行优化分析的方法，通过十杆桁架的优化分析介绍了用有限单元法解决实际问题，实现优化设计的全过程，说明了用ANSYS优化分析功能实现结构优化分析的可行性，从而为其它复杂结构的优化分析提供了新的方法和科学依据。     

优化数学模型的分析诊断与特征识别

介绍了对优化数学模型进行分析诊断的方法,用它可以分析诊断该模型中存在的各种问题和错误,并能识别优化数学模型的各种特征。     

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...     

基于响应面分析法的货叉关键尺寸参数优化设计

叉车货叉作为物流设备的重要组成部件,受载情况复杂多变,易产生高应力区域,甚至导致疲劳破坏。货叉的传统设计方法是通过经验法或实验法来确定货叉关键尺寸参数,该方法可靠性低,设计周期长。采用响应面分析法(Response Surface Methodology,RSM)对货叉关键尺寸参数进行优化。首先将货叉结构中各个加强筋的主要尺寸离散为7个关键尺寸参数,采用有限元灵敏度分析法得到了各个参数对货叉力学性能的响应关系;然后以货叉小变形、低应力和轻量化作为优化目标,采用响应面分析法中的中心组合设计(Central Composite Design,CCD)对80组样本进行了优化,在不增加货叉质量的情况下,最大应力减小了8.8%。基于响应面分析法的货叉关键尺寸参数优化设计方法已应用于诺力某型号叉车,取得了良好的优化效果,为类似的结构设计提供了一种有效可行的设计方法。     

基于ABAQUS的后副车架结构分析及优化

副车架作为整车系统中重要的零部件,对于整车而言,既是安全件,又是承载件,起到承上启下的作用,因此,其强度和刚度的分析就显得尤为重要。在副车架开发过程中,由于其受力的复杂性,原来的理论计算无法满足现代汽车开发要求。借助CAD、CAE技术对副车架进行强度及支架刚度分析,并基于CAE的分析结果进行结构优化,最终建立合理的结构设计方案。     

基于NX WAVE和NASTRAN的挖掘机铲斗提梁的分析优化

利用NX软件的WAVE功能建立挖掘机铲斗提梁的参数化实体模型,并运用NX NASTRAN的有限元分析功能对提梁进行受力分析,对薄弱部位和冗余部位进行参数化更改.经过优化减轻了提梁重量,从而为物理样机的设计制造提供了依据.     

基于NXWAVE和NASTRAN的挖掘机铲斗提梁的分析优化

利用NX软件的WAVE功能建立挖掘机铲斗提梁的参数化实体模型,并运用NX NASTRAN的有限元分析功能对提梁进行受力分析,对薄弱部位和冗余部位进行参数化更改。经过优化减轻了提梁重量,从而为物理样机的设计制造提供了依据。     

注射成型工艺参数对微结构零件复制度的影响

为改善微结构零件的复制度,以具有广泛应用前景的精细微结构零件——微透镜阵列为案例,将制品成型重量作为制品复制度的量化衡量指标,运用单因素实验方法实验研究了注射成型工艺参数（熔体温度、模具温度、注射时间、保压压力、保压时间）对微结构零件制品重量的影响规律。实验结果表明,增加熔体温度和模具温度能使保压压力更有效地通过浇注系统传递到微型腔,增加制品重量;成型重量大的制品,微结构的填充要好于重量轻的制品,微结构零件复制度与成型重量存在对应关系。制品重量可初步评价微结构零件的复制度,研究各工艺参数对制品重量的影响规律对提高微结构零件的复制度有重要意义。     

盘式制动器轻量化设计研究

汽车作为耗油大户,其节能与否已直接影响到我国整体的能源消耗。由于汽车轻量化对节能增效的巨大意义,汽车制造商都致力于减轻汽车的质量。盘式制动器作为汽车的一个重要零部件,轻量化也是它未来发展的方向。应用CAD／CAE软件建立了盘式制动器的有限元模型,在满足盘式制动器自身刚度、强度要求的同时,对制动器结构进行轻量化设计。     

收纳仓的多目标优化设计

以喷涂行业缸体收纳仓所受载荷为研究对象,先利用三维软件对收纳仓进行建模,再利用Workbench软件进行数值仿真,并对收纳仓结构设计的若干参数进行优化设计,通过仿真分析其结构设计参数与收纳仓最大正应力之间的关系,求出收纳仓轻量化设计参数的最优解。优化结果表明,在保证收纳仓强度和刚度的前提下,收纳仓的质量降低了约3.4%,从而节约了收纳仓的制造成本,提高了收纳仓抵抗变形的能力,为收纳仓的设计及轻量化提供了理论依据。     

轻型机械臂的轻量化结构设计优化方法

在轮式移动机器人基础上,开发移动机械臂,设计了一种轻型五自由度机械臂,建立了三维实体模型,以减轻机械臂自身质量为目标,对关键构件进行了减重孔方案设计和结构优化,利用有限元方法计算得到了在不同载荷下不同方案的应力应变规律、模态与振型,对比分析了不同减重方案的优劣性,给出了最优减重方案,为机械臂结构设计提供了理论依据。     

空压缓冲罐静力学分析及其壁厚的优化设计

以有限单元法和优化设计的基本理论为基础,运用ANSYS软件对空压缓冲罐进行了静力学分析,计算出其轴向应力和和环向应力,并与理论解进行比较;在此基础上,对缓冲罐的壁厚进行优化.在满足强度条件下,以使其重量最小,显著提高了其经济效益.