基于强度理论的扭力梁支架失效有限元分析及优化

为解决纯电动汽车扭力梁支架在道路试验中发生开裂的问题，运用有限元软件建立车身结构的有限元模型，通过整车多体动力学分析提取典型工况的载荷作为其载荷输入，基于强度理论，采用惯性释放原理对支架进行强度分析，结果表明:支架强度存在较大风险，风险位置与整车道路试验开裂位置基本吻合。针对危险位置提出优化方案，提高支架结构强度。通过提高支架的强度和传递支架的载荷，能够有效改善支架结构的应力分布。跟踪路试耐久试验，验证方案的可行性。通过利用CAE分析技术在产品开发过程中的应用，有效找到问题原因并有针对性地加以优化，从而缩短开发周期和节约成本。     

基于响应面优化法的变速箱壳体结构优化设计

针对某工程用变速箱壳体轻量化问题。基于Solidworks建立其三维模型并联立ANSYS对壳体进行静态分析,得到壳体的应力、变形云图,从而确定壳体危险点的位置及力学变化特性,同时通过第四强度理论对壳体进行强度校核,在保证强度的基础上利用响应面优化法对壳体进行优化设计,通过输入变量与输出变量的灵敏度关系,以壳体质量最小、总变形最小和应力最小为优化目标并建立变速箱壳体结构优化模型,对壳体进行尺寸优化设计,依据有限元响应面优化结果,确定了优化后变速箱壳体模型。优化结果表明,优化后壳体的应力和变形基本没有变化,重量减轻了6.03%,为变速箱壳体结构轻量化设计提供参考。     

扭力梁悬架静动态性能分析与轻量化设计

为了校核某扭力梁悬架的静动态性能是否符合设计要求，基于扭力梁的有限元模型对它进行动态特性分析，其前4阶固有频率均处于发动机工作频率范围之外，满足动态性能要求，与此同时进行自由模态试验，测试值与仿真值几乎一致。然后建立后悬架动力学模型，获取扭力梁在极限工况下的载荷，并对它进行静态强度分析，分析结果表明其应力水平均低于材料屈服极限，满足设计要求。再基于集成平台对扭力梁进行轻量化设计，分析结果表明优化之后其静动态性能均符合设计要求，并且成功减重93%，整体优化效果比较明显。最后对扭力梁进行台架试验和道路试验，试验结果表明它未发生异响和开裂，因此整个分析方法具有较高的可靠度。     

基于有限元分析的覆盖件拉延筋设计与优化

结合等效拉延筋模型，采用基于有限元逆算法的三维有限元分析软件，对汽车后窗内板的拉延成形进行模拟。在确定合理的等效拉延筋阻力后，通过适当的优化算法对拉延筋的真实几何结构进行优化设计。并通过UG二次开发技术，获取优化的拉延筋几何参数和位置，在拉延件上生成真实的拉延筋模型。     

基于结合面参数的机床整机有限元建模与分析

基于结合面参数,利用ANSYS建立了AV1200-2五坐标立式铣床整机有限元模型。通过模态试验与有限元计算结果对比分析,验证了文中建模方法的正确性。最后,结合有限元与试验模态分析的结果,初步识别了整机结构的薄弱结合面及薄弱结构,并提出了相应的修改建议。     

制冷用大容量四通阀轻量化设计技术研究

为实现制冷用大容量四通阀轻量化设计,结合四通阀的结构特点及操作工况,建立其极限耐压工况的有限元分析模型,通过耐压爆破强度实验验证了有限元模型及强度分析的正确性。在此基础上采用基于尺寸优化的理论进行四通阀轻量化设计,对优化后的模型再次进行耐压强度仿真分析及实验验证直至满足四通阀耐压强度实验规范。结果表明:轻量化设计后的四通阀结构强度符合规范要求,且应力分布均匀。阀体质量降低了14. 07%,达到减轻质量节约成本、方便空调机组现场安装、改善空调机空间布局等目的。     

金属板件压接数值模拟及模具设计

以有限元分析软件ANSYS为平台,基于弹塑性有限元理论建立压接模具和板件的有限元模型,对金属板件压接过程中的应力场和应变场进行计算。通过模拟结果与试验结果的比较,证实了采用ANSYS数值模拟对压接模具进行优化设计的可行性,同时研究了影响连接强度的模具设计参数。     

微型移动龙门式铣床结构优化设计

针对某微型移动龙门式数控铣床的结构薄弱处,提出一种基于拓扑优化以及正交试验设计方法的整机优化设计方法。首先,建立其本体有限元模型,在具体工况下对其进行了静力学分析,得到了位移、应力云图;通过模态分析,得到其前十阶模态固有频率和主振型。根据有限元分析结果,基于拓扑优化原理,以最小应变能为目标函数,立柱质量为约束条件,对微型铣床立柱进行了优化设计;采用正交试验的方法,以工作台自重下最大位移为优化目标,T形槽大小、槽间距、工作台厚度和工作台支撑面积为设计变量,对工作台进行了优化设计。最后对优化后整机结构进行了有限元仿真,结果表明优化后整机静动态性能有了明显提高。     

基于ABAQUS的剪切机箱体仿真分析及优化设计

剪切机箱体是剪切过程中主要的承力部件,其结构的强度和刚度决定了整个设备在工程运用中的可靠性和安全性。基于ABAQUS软件,对剪切机建立了有限元分析模型。通过设计载荷试验,对比了剪切机箱体变形的试验值和分析值,验证了有限元分析模型的正确性。针对剪切机箱体应力和变形较大的问题,对剪切机箱体进行优化设计,并对优化设计后的剪切机箱体再次进行了有限元仿真分析。优化后的剪切机箱体应力和变形得到了明显改善,为剪切机箱体的结构设计和优化提供了参考。     

高速电主轴结构参数优化设计

文章通过对某高速电主轴进行结构分析，建立了其参数化有限元模型，应用有限元分析软件ANSYS对主轴的支承跨距进行了优化计算，并针对优化后的结构进行模态分析，校核了其一阶自振频率。优化结果虽然使主轴的一阶自振频率略有降低，但却使主轴的刚度有了较大幅度的提高。     

基于正交试验与APDL的液压机结构优化

基于框架式液压机结构的有限元分析模型,首先根据ANSYS Workbench分析确定床身轻量化优化对象为各类筋板,并且借助正交试验法初步确定了立柱筋板的布局,进而采用APDL参数化模型优化了6种主要筋板的厚度及立柱筋板间距,最后通过仿真验证了模型改进后的设计性能,发现最大位移和最大应力有所降低,床身质量减少了1701....     

支撑板冲压成形模具磨损分析及优化

以某支撑板冲压成形为研究对象,基于Archard磨损理论,采用有限元分析软件DEFORM-3D对其冲压成形过程中出现的模具磨损进行模拟分析,探索了其磨损原因;为最大化模具使用寿命,采用正交试验对影响模具磨损的工艺参数进行优选。选取冲压速度、摩擦系数、模具硬度、压边力作为因素,设计4因素4水平的正交试验,通过对试验结果进行极差和方差分析,得出各因素对结果的影响趋势,综合考虑后确定最优参数组合为:冲压速度为5 mm·s^-1、摩擦系数为0.12、模具硬度为64 HRC、压边力为280 kN,同时,根据模拟结果对模具使用寿命进行预测。采用优化后的参数进行试模,发现模具的使用寿命与模拟结果基本一致,模具使用寿命大幅延长,验证了有限元分析结果的正确性。     

S形件成形工艺参数优化及实验研究

通过ParaMesh和网格模型转换接口程序建立了S形件成形的参数化有限元模型并进行参数化有限元分析(PFEA).把人工神经网络(ANN)和遗传算法(GA)相结合进行工艺优化设计,研究了S形件翻边成形中的工艺参数优化.然后利用优化的结果值进行验算并与实验结果进行对比,获得了良好的结果,表明基于PFEA、ANN和GA进行成形工艺参数优化,不仅可行而且实用.     

超短半径水平井导向筛管结构优化设计

导向筛管是超短半径水平井柔性钻具的重要组成部分,其结构尺寸的合理性直接影响钻具的造斜能力。基于导向筛管与井眼曲率相匹配的条件,采用贝塞尔曲线拟合导向筛管运动轨迹方程,得到导向筛管单节最大长度。在满足强度和弯曲刚度条件基础上,对各结构参数进行了优化。采用有限单元法,考虑导向筛管的材料非线性及横缝之间的接触非线性,建立了导向筛管有限元模型,并给出了求解策略。对优化后的单节导向筛管进行力学分析,验证了导向筛管结构优化设计的合理性。研究成果为导向筛管开槽结构设计提供理论参考,为超短半径水平井的成功钻进提供必要的工具支持。     

TK6920型数控铣镗床主轴箱的计算机辅助分析及改进设计

文章研究内容针对TK6920型数控铣镗床主轴箱CAD分析及优化,运用solidworks软件建立了三维CAD设计分析模型,并采用ansys有限元软件建立了有限元模型并进行静态刚强度分析.计算分析了主轴箱的应力及应变,在此基础上构建了主体结构的优化计算模型,将主轴箱进行了优化设计,尝试了新的改变约束的方法,与初始设计进行对比分析,为主轴箱的结构设计及改造提供理论依据.     

基于有限元法的涡流传感器设计

针对某特殊形状输油管的涡流检测需求,提出了弧形线圈涡流探头的设计思路。建立了输油管及探头的有限元模型,实现了单个线圈不同尺寸、不同匝数、不同激励频率下试件有／无裂纹情况下阻抗的仿真计算,给出了阻抗相对变化率。试验结果表明,有限元仿真研究与实际结果有较好的一致性,可用于指导特殊涡流传感器的设计。     

基于正交试验的螺旋叶片冲压成形模拟优化研究

以ABAQUS/Explicit有限元软件为平台,以搅拌机螺旋叶片为研究对象,建立螺旋叶片冲压成形的三维有限元模型,并对叶片板冲压成形进行了数值模拟。依据成形仿真试验结果,用正交试验法对冲压模拟参数与冲压成形模拟精度之间的关系进行了分析和优化,为提高成形模拟精度提供了合理的依据。     

基于渐进损伤模型的机床复合材料传动轴扭转性能分析

利用考虑就地效应的Hashin失效准则和刚度非线性退化方法,并且引入Cohesive界面单元,采用ABAQUS有限元分析软件的子程序UMAT编写面内和层间渐进损伤模型,建立实体单元和Cohesive界面单元结合的实体模型,对纤维增强复合材料传动轴的扭转屈曲和后屈曲性能进行研究。利用模型对该项目试验结果进行验证,对某文献中的碳纤维复合材料轴进行有限元分析,并与试验数据进行比对,验证有限元模型的可靠性。结果表明：所建立的渐进损伤模型对拉伸载荷作用下的层合板失效强度的计算精度较高;压缩载荷作用下,利用该模型进行屈曲和后屈曲分析时的计算结果和试验结果吻合度较高;利用所提出的渐进损伤模型对碳纤维复合材料传动轴进行扭转屈曲和后屈曲失效分析,所得结果与试验结果吻合度较好。     

20MN大型框架式液压机机身有限元分析及优化设计

针对20 MN大型数控框架式液压机机身CAD分析及优化,应用三维软件Solidworks建立了20 MN大型数控框架式液压机机身的三维模型,采用有限元分析模拟软件ANSYS建立了有限元计算模型,并进行静态刚强度分析.计算分析了机身的应力及应变,在此基础上构建了主体结构的优化计算模型,将机身进行了优化设计,并与初始设计进...