悬置支架结构的有限元分析与拓扑优化设计

桁架结构具有多方向荷载承受、强抗震性、刚性好、方便拆装、结构简单等特点,可以在多个工程领域进行应用.因此,文章主要就桁架结构有限元分析、桁架结构优化设计两个方面内容进行论述.

对某电厂钢板仓钢支架结构进行有限元分析。依据相关规范对支架结构进行验算。对支架结构提出了设计修改方案。有限元分析和计算表明,改进后的支架结构强度、刚度、稳定性符合要求。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

应用三维软件catia建立了半挂车悬架前支架的有限元模型,对前支架的刚度和强度特性进行了仿真模拟,获得了前支架的应力应变分布情况;在此基础上对前支架做了电测实验;找到了前支架应力集中的部位,最后提出了结构改进措施。

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。

把有限元分析的技术应用到贮箱的设计中,建立了贮箱有限元模型,并对现有的一个贮箱为例进行结构优化。其中进行了材料非线性分析,得出贮箱各个压力下的应力和变形量,为加工和装配提供可靠的数据,从而使其质量得到减轻,以提高发射有效载荷。

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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。

针对液压支架柱帽的结构特点,就其载荷的加载方式进行了讨论,应用接触力学方法确定接触面并进行载荷加载,采用cosmos/m软件对其进行了有限元分析,在此基础上对结构进行了优化设计,得出了较为明确的结论。

液压支架柱帽的有限元分析及其优化

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。

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。

发动机后悬置支架是动力总成的重要承载部件,其强度必须满足各种极限工况要求。本文利用solidworks软件对发动机后悬置支架进行建模,利用simulation软件进行有限元分析与结构优化。结果表明,优化后的支架有效地降低了关键部位的应力,提高了发动机悬置系统的安全性能。

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。

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。

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。

基于多体系统传递矩阵法对某型号包伞机进行有限元分析,针对整体结构的应力、位移进行了多点云图的研究,综合考虑机构的受力及变形对包伞机进行优化,经试验验证:优化后提高了包伞机的工作强度,满足了长时间满负荷工作要求。