立式轧环机传动机构力学分析和优化设计

以立式轧环机传动系统为对象,建立了有限元分析的实体模型。应用ANSYS/LS-DYNA分析了传动系统在极限工况下的应力随时间分布变化情况,结果表明,轴叉头的尖角处应力较大,中间球体的应力呈中心对称分布。应用ANSYS优化设计模块和参数化程序语言APDL对输入轴进行了优化设计,使其质量减小31.3%,应力下降57.9%,刚度提高40.37%。分析结果为立式轧环机传动系统的设计制造和应用提供了技术依据。     

压力容器不连续区的有限元分析及优化设计

应用有限元分析软件ANSYS对压力容器的不连续区进行有限元分析及优化设计,获得较为精确的应力分布和参数,得到压力容器设计的最佳方案,推动该设计方法在实际工程中的应用。     

基于ANSYS的装载机前车架结构的有限元分析

装载机是经常应用于各工程中的一种施工机器。前车架与前车桥、工作装置和后车架相连接,是装载机的重要机构,也是它的重要部件。其设计的高明程度对前车架的性能产生很大的影响,决定着整个装载机的使用效果。用有限元的方法对装载机作结构分析,得到各种工况下前车架的应力和变形分布云图和结果,为优化设计提供必要的数据支持。所以,装载机的设计过程中对前车架作分析是极其重要的一个步骤。本文准确地计算了在各种工况下前车架受到的载荷,在这个条件下再使用ANSYS软件作前车架的有限元分析,得到前车架应力和变形在各工况下的分布情形。找到应力和变形最大的工况和位置,为接下来的优化设计提供参考。     

压力容器的优化设计

应用有限元分析软件ANSYS对压力容器的不连续区进行有限元分析及优化设计．获得较为精确的应力分布和参数，得到压力容器设计的最佳方案，推动改设计方法在实际工程中的应用。     

钛合金TC4退火数值模拟

毛坯残余应力对薄壁件整体加工变形有重要影响。利用大型通用有限元软件ANSYS10.0对钛合金TC4进行退火过程数值模拟研究,通过数值模拟获得了退火过程中温度的变化、残余应力的分布及最终冷却后的残余应力状态。为研究TC4的加工变形规律,提供了具有初始残余应力场的数字化毛坯。     

基于ANSYS的压力容器筒体封头连接强度分析

建立压力容器的三维模型之后,采用ANSYS对压力容器进行有限元分析,获得载荷作用下应力的实际分布状况,最快发现最大应力处,为压力容器优化设计提供依据。实践表明,借助计算机辅助分析软件,能有效的验证及优化先前的设计,而且可以减少研发过程中可能出现的问题。     

基于ANSYS参数化语言的压力容器优化设计

通过有限元软件ANSYS,结合机械优化设计方法,对Φ500mm钛合金压力容器进行应力分析和结构优化设计。优化结果表明:在容器重量下降331g,降低约2%的基础上,结构不连续区域最大应力下降183.84MPa,降低约17.23%,容器应力分布更加均匀合理。     

大跨度箱型梁结构设计与有限元分析

主要利用现行的设计标准进行类比设计跨度为48m箱型轨道梁,并利用ANSYS软件进行轨道梁的应力和应变分析,校核其强度和刚度;通过对设计计算结果和ANSYS分析结果的比较,进一步验证设计的有效性。全面评价轨道梁的应力水平、刚度分布情况、薄弱环节和富余部位,为减轻梁重量、降低成本、均衡梁的应力与刚度、优化设计提供必要的依据。     

基于ANSYS的大容器气瓶有限元分析

传统的气瓶设计采用薄膜理论和第一强度理论进行设计,由于在设计中未对实际应力进行严格计算,设计选取的安全系数较大,经济性不好。利用ANSYS软件模拟气瓶加载后的应力、应变情况,揭示出了气瓶承载时的应力分布规律和变形情况,为气瓶的优化设计和可靠性设计奠定了坚实的基础。     

滑移装载机工作装置的有限元分析

用Pro/E软件对XT750滑移装载机的工作装置进行三维CAD建模,然后导入有限元分析软件ANSYS中,在最恶劣的工况下对工作装置进行静力分析,得出此工作装置在最恶劣工况下的应力分布和位移图,评价最大应力是否超过材料的许用应力,为以后的优化设计提供依据。     

ANSYS在液压支架优化设计中的应用

基于ANSYS平台对液压支架顶梁进行参数化建模,针对硕梁扭转工况进行了有限元数值模拟,进一步利用ANSYS的优化功能,对顶梁截面参数进行优化,完成了顶梁的减重设计,优化方案较原设计方案最大等效应力降低6.5%,重量减少11%,减重效果十分显著,为液压支架和类似结构优化设计提供了有益参考.     

玻璃钢化+退火集成工艺控制理论与试验研究

创造性地突破了传统的钢化玻璃生产工艺,将玻璃生产的退火工艺和钢化工艺集成到一起,在理论上和机构上均实现了对玻璃升温-降温-升温复杂过程材料内部应变的分析,对玻璃钢化+退火集成工艺过程及应力的变化规律,炉体结构设计制造方法及相关机制、制造工艺、温度控制规律等进行了研究,建立了玻璃钢化+退火温度场模型。运用基于双变异因子的自适应神经模糊控制的方法,对窑炉温度的时变和大滞后现象进行了分析,并开发出一套完整的玻璃钢化+退火一体炉计算机控制系统,为玻璃生产提供了高质量和低成本成型制造理论基础及工程化设计与控制方法。     

岸边集装箱起重机结构轻量化设计及可靠性分析

利用ANSYS软件对60 t-63 m岸边集装箱起重机进行轻量化设计,在保证刚度和强度满足要求的条件下,优化后结构质量比之前减少了3.56%。为计算由于测量误差等各种随机因素造成的结构失效概率,利用ANSYS软件概率分析功能对优化后结构进行可靠性分析,确定优化后结构的失效概率和应力、应变的均值分布曲线。从应力、应变对于各输入变量的灵敏度分析中得知,结构失效最敏感的参数是海侧立柱各板厚度。将优化设计和可靠性分析技术相结合,为以后的工程设计提供了一种分析方式。     

195柴油机连杆有限元分析及结构优化

运用ANSYS软件对195柴油机连杆进行了三维有限元分析。得到了连杆在最大压缩力工况和最大拉伸力工况的应力、应变分布图和强度安全系数。根据分析结果,对连杆进行了优化设计,连杆的总质量降低了7.3%。计算分析结果能为连杆可靠性设计提供一定的理论参考。     

基于ANSYS的风机叶片试验加载架结构优化设计

利用ANSYS软件的APDL语言,对某风机叶片试验加载架的重要尺寸进行参数化,并建立有限元模型,在其最大载荷工况下进行应力与应变分析,找出优化空间;再利用ANSYS中的design opt优化模块进行尺寸优化,并对原有结构加以改进。     

连续挤压机底座强度分析及轻量化设计

连续挤压机底座是连续挤压机的主要构件,通过Pro/E建立其三维几何模型,然后导入ANSYS Workbench进行有限元静力结构分析,掌握底座在多工况条件下应力分布及变形情况。在模拟结果的基础上,提出结构改进方案,在满足强度和刚度条件下尽可能去除冗余结构,减轻底座的重量,再利用ANSYS Workbench优化模块对结构改进后的底座进行优化设计,进一步减轻底座重量,得到轻量化设计的底座。     

特大型轴承套圈退火炉炉盖导轨支承结构有限元分析

基于ANSYS有限元分析软件对某特大型轴承退火炉炉盖支承结构进行有限元分析。采用Beam188单元进行三维实体建模,在对该结构的刚度、强度及受力状态分析的基础上,提出了改进方案。实际使用结果表明,改进后支承结构的刚度及强度显著提高,满足设计要求。     

翻转式闸门有限元分析及结构优化设计

为减少在山西中部引黄工程中应用的某翻转式闸门的制造成本,利用ANSYS软件对其进行结构轻量化设计。采用APDL建立该翻转式闸门的参数化有限元模型并对其进行静力分析,通过比较在不同开启角度下闸门所受应力和变形情况,确定出最危险的工况,并在该工况下对闸门模型进行优化分析。优化选择对闸门重量、应力和变形影响较大的参数作为设计变量,以闸门的最大应力和最大位移作为约束条件,闸门的总重量作为目标函数,通过采用几种不同的优化算法对其进行优化分析。优化结果显示:优化后闸门的总重量减轻13%,优化效果显著,且符合该闸门的强度和刚度要求,验证了该优化方法的可行性,为研究翻转式闸门的结构轻量化设计提供了有效参考。     

基于ANSYS的SUV型客车车架强度计算及优化设计

利用ANSYS软件,计算了SUV型客车车架的强度和刚度;并在此分析的基础上,建立了车架的优化设计空间。以车架最大应力作为优化设计的性能约束,以车架质量作为优化目标,使车架在满足使用要求的前提下达到质量最轻化,为车架的优化设计提供了可行的方法。     

摩天轮结构有限元分析与优化设计

利用ANSYS软件对直径105 m、高120 m摩天轮进行了空载重力工况、偏载重力工况、满载重力工况、普通风载荷工况、冰雪载荷工况、50年一遇风载荷工况和地震载荷工况7种主要工况下的结构有限元分析。取构件的19个主要构件截面尺寸作为设计变量,以摩天轮结构总重量为目标函数,以材料许用应力为约束条件,用导重法对摩天轮结构进行了优化设计。优化设计后,摩天轮不含轿厢的结构重量从689.41吨下降到383.48吨,降重44.4%,各工况下安全系数均达到设计要求,实现了摩天轮结构的轻量化设计,验证了导重法应用于结构优化设计的优越性。