单臂回转艇筏吊架托盘的有限元分析与优化设计

文章设计出一种新型单臂回转救生筏吊架,分析了该吊架的功能和组成部分,完成了对吊架的电气系统和液压系统的设计,并详细说明了操作和维护过程中的注意点。

针对某型号悬臂式掘进机中回转平台的结构特点,在确立危险载荷工况并完成相应的载荷计算后,利用ansys软件的apdl编程,建立回转平台结构的有限元非线性接触分析模型,通过分析计算得到其应力和变形的分布规律,并确立了支耳结构为承载的薄弱位置,在此基础上选择支耳的结构尺寸为设计变量,以最小化支耳位置的最大mises应力为目标函数,建立回转平台结构的优化设计模型,通过优化使支耳结构的承载能力提高15%,回转平台结构的整体刚性和承载能力得到较大的改善,优化结果在工程实际应用中被采纳。

为将一条800t工程甲板驳改造为165t满足桥梁工程施工需要的非自航式起重船,应用msc/patran及nasran对全船进行有限元分析,在满足《钢质内河船舶建造规范》以及《内河船舶法定检验技术规则》要求的前提下对一些新增的局部结构进行优化和改进,校核计算结果表明,改装后的船体结构强度满足要求;板厚优化减少了空船重量。

分别利用pro/engineer和ansys软件对立柱进三维实体建模与模态分析,通过结构分析和优化设计,得到了立柱的模态分析结果。选择立柱相对位移量及其低阶固有频率为研究对象,并设计对比了两种筋连板优化布局方法,确定了使用米字型筋连板立柱结构。提高了立柱的低阶固有频率,避免了高速加工时共振的产生降低加工精度的现象,取得了提高加工精度,立柱的强度和刚度的效果。为结构的合理设计与改造提供了可靠的理论依据。

本文利用ansys软件对复杂结构的圆锥形变幅杆进行有限元分析,提出两种修正设计方案,得出变幅杆固有频率与其结构尺寸的关系,从而确定出变幅杆的最优结构。

对pzt厚膜驱动的微变形镜(dm)进行了结构优化设计。基于有限元方法(fem),分析了结构中各个参数对变形镜性能的影响。优化结果表明,单元边长1.75mm的驱动器,在最优参数下冲程可达2~5μm@100v,且加载镜面后驱动器的位移损失小于12%,带镜面负载能力强。根据优化结果制备了压电厚膜微驱动器阵列,驱动器的冲程可达4.5μm@100v,并与有限元方法的结果进行了分析比较。

由于压缩程度不同,拉臂式压缩垃圾车车厢内的压缩垃圾是变密度的。首先建立车厢内压缩垃圾的变密度函数,基于该变密度函数给出车厢内压缩垃圾自重、惯性、压缩、挤入载荷的数学表达,再叠加上对拉臂车进行动力学分析得到的拉臂与汽车底盘对车厢的作用力,组成各危险工况车厢所承受的载荷。在对拉臂式压缩垃圾车车厢进行结构有限元分析的基础上采用以ansys为分析器的导重法对车厢结构进行优化设计,在满足结构强度要求的前提下,使结构质量减少31%。

以发电机转子支架的结构为研究对象,基于机械结构优化理论、方法和有限元方法,用ansys软件对发电机转子支架结构进行了静态分析和模态分析;提出4种转子支架结构方案,通过比较各方案的强度及静、动态刚度,找出其中转子支架的最优方案结构;分析结果表明,通过改进的转子支架方案3的结构的机械强度和刚度性能都有所提高;本文所采用的方法也为复杂机械结构的优化设计提出了科学有效的途径。

借助ansys有限元分析软件,建立防爆电机底座结构优化设计的参数化模型,以底座的重量为目标函数对底座结构进行优化。优化过程中考虑它所受应力约束、位移约束,并对优化前后的位移和应力进行对比。优化结果表明,优化后位移和应力值有所增大,但在使用允许值范围内,优化后使底座在正常、稳定运行的情况下的重量大大减轻,从而为批量生产节约大量原材料,对降低生产成本,创造更高的经济效益有着重要的现实意义。

基于三维cad/cae软件solidworks平台,建立方形卧式真空罐的有限元模型,进行了强度和刚度的分析。使用cosmos有限元与优化设计模块,建立以油箱重量最小为目标函数,应力和位移为约束的优化数学模型,对加强筋的截面尺寸进行优化设计。优化设计结果运用到实际生产中,得到了良好的使用效果。

采用有限元分析软件ansys8.0对铸铁机链板进行了静力分析和敏感度分析,获得了在载荷作用下结构的应力、应变值和影响应力变化的敏感参数,为结构的优化设计选择设计变量提供了依据。并对结构进行了优化设计,达到了合理而又经济的使用材料之目的。

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,加工中心机床结构参数得到了较好的优化,从而使整机性能得到了提高。

传统的钢框架体系的线弹性分析可以用力法、位移法以及弯矩平衡法，但是当框架的规模较大时，基于有限元思想的结构矩阵分析方法得到普遍应用，对于钢结构框架体系采用杆系有限元法进行分析。

利用ansys有限元分析对取力轴法兰的强度进行校核,对取力发电装置中取力轴法兰撕裂问题进行有限元分析,计算不同工艺圆角下取力轴法兰的强度以及疲劳寿命,提出优化设计方案,为取力轴法兰设计提供技术依据,对实际工程中取力轴法兰的选用有着重要参考意义。

门体堵头端部中间的收缩变形是bc/bd-625g冷柜的重大缺陷,bd-500冷柜是在bc/bd-625g基础上开发的新产品。建立堵头计算的简化模型,得出变形的线载荷。基于abaqus有限元分析软件,分析了bc/bd-625g的堵头变形。对bd-500的堵头数值模拟采用在简化模型上增加3种不同方案加强筋的方法分别进行了有限元分析,得出优先采用的方法。设计出的堵头经生产验证,与abaqus程序的分析结果基本吻合。

利用catia软件建立了某轿车油箱与吊带的三维实体模型。通过有限元分析软件ansys,完成了油箱与吊带的有限元分析。为了降低汽车的制造成本和轻量化的要求,利用apdl参数化设计语言对吊带进行了参数化三维建模,应用优化模块对吊带进行了优化设计,减小了质量。

运用ansys的优化模块对某自走火炮辅助推进装置(apu)整体底架进行了结构优化分析,得到了满足各项性能要求的新apu整体底架,并最终达到了产品设计轻量化要求。

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建立了带式输送机头部支架的有限元力学模型,完成了头部支架有限元结构分析。利用ansys软件的apdl参数化语言,创建了优化控制文件程序(odpst),完成了头部支架的结构优化设计,取得了合理和满意的设计结果。

卡车驾驶室悬置支架是重要的连接构件之一,为了在产品设计阶段寻求最佳设计方案,利用通用有限元分析和优化软件hyperworks7.0,以柔度为目标,以体积作为约束条件,结合零件的结构、约束、受力等特点,对驾驶室悬置支架进行了有限元分析和结构拓扑优化,并在优化基础上进行了二次设计.与传统设计支架相比,优化设计支架最大应力减小50.6%,质量减少14.6%.基于有限元法的结构分析和拓扑优化,能在产品开发阶段主动寻求最优方案,对提高产品质量、缩短设计周期有重要作用.

采用pro/e建立铺板机门架参数化模型,以ansys为模拟计算平台,对优化前后的门架结构进行了整体求解计算。获得了优化前后门架结构的强度、刚度力学特性,应力与变形分布规律,及优化后的门架结构。为铺板机门架最优化设计提供了可靠的理论依据。

本科毕业设计（论文）通过答辩 1 倒伞型曝气机有限元分析及优化设计 学生姓名：班级： 指导老师： 摘要：研究污水处理设备强度优化问题,倒伞型曝气机是污水生物处理技术中的关键 设备,具有充氧、搅拌和推流等作用。搅拌叶轮的设计和优化对其最主要的性能指标充 氧动力效率至为关键。在研究曝气机充氧机理的基础上,对曝气机的叶片进行了实体建 模、有限元分析和优化设计。首先利用ansys平台对叶片工作过程进行了研究,通过实体 建模、网格划分和有限元分析等过程,对曝气机搅拌叶片在工作状态的应力应变情况进 行了有限元仿真分析。仿真结果明确了叶片的薄弱环节,并为进行优化和改良结构,为产 品的生产设计提供了研究依据。 关键词:倒伞曝气机;有限元分析;优化设计 指导老师签名： 本科毕业设计（论文）通过答辩 2 finiteelementanalysisandoptimal