基于HyperWorks的车身结构刚度与模态分析

基于有限元和模态分析的基本理论,以半承载式客车车身为研究对象,建立以壳单元为基本单元的有限元分析模型。分析了车身弯曲刚度、扭转刚度和前六阶固有频率及振型,为车身的响应分析提供重要的模态参数,同时也为车身优化设计提供依据。     

基于HyperWorks 3MW风电机组轮毂的结构优化

为减轻轮毂质量、降低制造成本,在强度分析基础上,以HyperWorks作为分析平台,结合2种优化方法对轮毂进行结构优化,以优化结果为依据并结合实际设计经验重新建模,将MSC.Patran/Nastran作为分析平台对轮毂进行了极限强度分析.分析结果表明,优化后轮毂的最大应力为125MPa,变形值和应力值均满足设计要求,使得轮毂质量比原来降低了30.74%.基于HyperWorks的结构优化,不但能缩短设计开发周期、减少试验次数、节省设计成本,还能有效地减小模型质量,提高结构性能.     

基于HyperWorks的装载机机罩模态分析

装载机在处于怠速和作业时其发动机罩会受到来自发动机等激振源的振动激励而产生严重的振动响应,从而直接影响机罩部件的开裂损坏和疲劳失效。利用HyperWorks建立了某企业轮式装载机发动机机罩有限元模型,详细叙述了发动机罩的HyperWorks建模流程,进行了模态分析,得到其在自由和约束两种状态下前七阶固有频率和振型。最后对模态结果进行了分析和评价,并与发动机频率对比,指出可能的共振频率,为机罩进一步的结构改进和优化提供理论依据和参考。     

火腿肠包装视觉检测设备重要零部件的拓扑优化

介绍了常用的连续体结构拓扑表达方式和材料插值方法以及求解算法,并比较彼此的优缺点,实现了基于SIMP材料插值方法的最小柔度的数学模型建立,并用优化准则法进行了迭代公式的推导,建立了结构拓扑优化设计的流程图。结合工程实际应用情况,以研发的火腿肠视觉检测设备为对象,采用HyperWorks软件对设备中的重要支撑件进行拓扑优化设计。仿真表明,在满足实际生产强度要求的情况下,零部件体积减少,材料分布更加合理,对零部件实现了轻量化设计,从而为设备的结构改进和优化提供一定的参考依据。     

基于HyperWorks形状优化的桥式起重机主梁轻量化设计

以某桥式起重机为研究对象,基于HyperWorks形状优化技术对桥式起重机主梁轻量化设计进行了研究。首先,建立桥式起重机的有限元模型,对其进行有限元分析。其次,以体积分数最小为目标函数,以起重机主梁的高度、宽度为设计变量,应力、应变能、模态为约束,建立优化数学模型,对起重机进行轻量化设计,并对优化后的起重机主梁进行整体稳定性验证。     

基于HyperWorks的汽车挡泥板结构拓扑优化设计

挡泥板作为汽车覆盖件的一种,其刚性要求不可忽视。基于有限元模态分析方法,得到了挡泥板的前六阶固有频率及模态振型。依据挡泥板的刚度设计要求,以第一阶固有频率最大化为目标函数,体积分数（质量）为约束条件,建立了结构优化的数学模型;利用HyperWorks对其进行了结构拓扑优化求解;根据优化结果在初始结构上布置了加强肋。挡泥板的第一阶固有频率从优化前的43.6Hz变为84.9Hz,提高了94.7%,体现了拓扑优化方法在汽车零件初始设计中具有重要的理论意义和实际应用价值。     

基于HyperWorks的进给箱体拓扑优化设计

为提高Ф630mm球面车磨床进给箱体的结构刚度,以HyperWorks-Optistruct软件为平台,建立了以结构的相对密度为设计变量,以一阶固有频率最大化为目标的拓扑优化模型,实现了移频和质量减轻的优化目标,并给出了进给箱材料的最优分布图,为改善球面车磨床的动态特性提供了理论依据。     

基于等效静态载荷法的平面四杆机构的结构动态优化设计

介绍并推导了等效静态载荷法(ESLM),并将其应用于结构动态优化设计.通过HyperWorks软件对平面四杆机构进行动力学分析,得到了最大动应力.运用等效静态载荷法(ESLM),把动态载荷转化为等效静态载荷,进而在HyperWoks中实现了平面四杆机构在动应力约束下的的形状优化设计.动态优化设计结果为四杆机构各杆件的形状设计提供了参考,体现出了基于等效静态载荷的形状优化方法在机械结构动态优化设计过程中具有重要的理论意义和实际的应用价值.     

基于HyperWorks伸缩臂叉车伸缩臂的自由尺寸优化

伸缩臂重量过大成为伸缩臂叉车大型化发展的瓶颈。为了实现减小伸缩臂质量，提高伸缩臂刚度的目的，对伸缩臂的受载荷情况进行研究。利用HyperWorks软件建立伸缩臂有限元模型并设置了伸缩臂的边界条件，以伸缩臂的加权应变能为目标函数，体积分数为约束条件，对伸缩臂厚度进行自由尺寸优化，得到了伸缩臂的厚度云图，并最终达到了伸缩臂减小质量、提高刚度的目的。     

基于HyperWorks的钻机机架有限元分析及优化

针对某钻机机架在使用过程中侧面槽形钢与上、下机架连接处易断裂这一问题,运用HyperWorks软件对该型机架进行刚度与强度分析,得到了其在相应工况下的应力和变形分布。之后对机架模型进行拓扑优化,根据优化的结果提出改进方案,结果满足此种工况下强度与刚度的要求。为企业提供了改进思路,节约了成本并延长了钻机机架的使用寿命。