混凝土搅拌车前后支架拓扑及尺寸优化设计

前支架和后支架是混凝土搅拌车的两大关键承力部件,通过多工况下的前后支架有限元分析发现,基于传统概念设计出的前后支架存在整体刚度过大和结构偏重的缺点,这些缺点不仅严重降低了搅拌车的有效载荷,而且无形中增加了搅拌车的制造成本.以前后支架减重为目标,基于多种工况,首先对前支架进行拓扑优化分析,对后支架进行尺寸优化分析,其次从不增加制造难度的角度,设计出了新的前后支架,其中前支架减重26.3%,后支架减重18 .5%,新支架满足各种工况下的强度要求.     

综合

正水平·动态·趋势GJ20196001基于有限元的搅拌筒后支架优化设计[刊,中]/王书太…//工程机械.-2019,50(6).-55～60针对搅拌筒后支架在优化设计时,对整体强度分布和刚度分布没有感性认识,常采用经验设计或对标设计的现象,首先对搅拌车工作过程进行分析,归纳出重心的运动规律和典型工况;然后分析破坏载荷并按工况分解到前支架和后支架,并通过整体分析,局部提取结果的方法对后支架进行有限元分析,从而确定后支架结构不合理的     

柴油机惰轮支架的强度分析与优化

应用HyperMesh软件对柴油机惰轮支架进行前处理,并通过ABAQUS和FEMFAT软件计算出其模态、强度和安全疲劳因数。根据有限元仿真分析结果,确认柴油机惰轮支架的强度不满足设计要求,进而对其结构进行优化。结构优化后的柴油机惰轮支架强度满足设计要求。     

基于拓扑优化的发动机支架设计方案对比分析

为得到发动机支架材料合理分配的拓扑结构形式,对原始的横梁结构进行了拓扑优化分析,并根据密度等值面分布图对结构进行人工处理,设计出两种发动机支架方案。通过有限元分析和强度试验,证实方案一结构所受最大应力小、受力分布均匀,更加符合设计要求。发动机支架的成功设计表明,拓扑优化是一种有效的结构概念设计方法,能够为工程设计人员提供合理的结构设计参考方案。     

某车型拖曳臂支架强度开裂分析与改进

某车型在强化路试行驶里程达7200km时,车身拖曳臂安装支架出现撕裂现象,严重影响产品的质量和安全。为了找出安装支架开裂的根本原因,基于Hypermesh软件建立支架的有限元模型,采用惯性释放方法针对支架三种危险工况进行强度分析,结果表明支架在制动和转弯工况下其强度存在较大风险,最大应力为518.6MPa,撕裂部位发生在支架本体根部,这与整车道路试验结果吻合。对支架结构设计优化,通过改变结构形状、材料和厚度,分析结果表明结构优化后,支架结构的强度得到了较大提升,尤其是制动和转弯工况。通过提高支架的刚度和分解支架的载荷,能够改善结构的应力水平和分布,避免结构设计上的局限而引起强度不足的风险,在工程上具有较大参考意义。     

基于整车耐久试验路况的动力总成悬置支架强度仿真分析与结构优化

在整车开发前期对汽车零部件进行仿真分析,能够缩短整车开发周期,是现在汽车设计发展的趋势。为提高有限元仿真分析精度,基于整车耐久试验路况制定了动力总成悬置支架的强度分析工况,并根据悬置支架与周边件的实际装配关系建立能够准确反映悬置支架受力的有限元模型。根据有限元仿真分析结果,对动力总成悬置支架进行了结构优化。结构优化后,悬置支架的应力水平明显降低,并通过应力采集试验验证了有限元仿真分析结果的准确性。     

全挂式转运支架车牵引臂结构设计

针对由转运支架车与牵引车组成的全挂列车的转弯工况进行分析,计算出全挂列车在极限转弯工况下转运支架车牵引臂的受力情况。基于Abaqus有限元软件对牵引臂的极限受力工况进行结构刚度和强度计算,将计算结果与实际试验过程中牵引臂断裂问题进行对比,确定出原有牵引臂的设计缺陷。通过优化牵引臂结构,将牵引臂由原来的钢管形式变为三角形框架形式,使牵引臂根部受力情况得到改善,并对优化后的结构进行仿真计算和试验验证,结果可满足使用要求。     

特大型龙门吊主梁提升结构设计与优化

分析特大型龙门吊提升的工艺及影响因素;基于主梁的结构形式与特点,对主梁提升过程中受力集中区域进行结构设计;采用ANSYS Workbench软件建立有限元模型,添加约束与多工况载荷,进行强度计算,并对计算结果进行分析;并对设计方案进行优化,为主梁提升的结构设计提供依据。     

某车载雷达天线骨架结构的有限元分析

为满足现代雷达研发周期短、成本要求低等特点,需在结构设计阶段对天线结构进行必要的有限元仿真计算,以验证结构设计是否符合使用要求。文中针对某车载雷达天线骨架的结构形式和使用环境,利用ANSYS软件建立了天线骨架的有限元模型,进行了静力分析和模态分析,得到了天线骨架结构在工作工况和生存工况下的应力云图和变形云图以及结构的前四阶固有频率和振型。计算结果表明,该天线骨架的整体结构性能较好,在各种工况下均能满足刚强度的设计要求。     

基于Hypermesh的汽车悬架支架有限元分析

建立汽车悬架支架三维实体模型和有限元模型,依据几种典型的实际工况对支架施加约束和载荷,分析支架在各工况下的应力和应变情况。检验支架满足静强度要求,为其结构设计、优化和疲劳寿命预测提供理论依据。     

扫石器支架结构优化有限元分析

针对某型机车上设备扫石器支架结构设计改进前后进行有限元计算分析,通过静强度、预应力模态和谐响应分析,比较两种支架结构静力学与动力学特性,以验证设计改进后结构合理性,为支架结构设计进一步优化提供理论基础。     

不同工况下ZY9200型矿用液压支架的结构性能研究

为掌握液压支架在使用过程中的结构性能情况，保证液压支架的支撑安全性。采用有限元分析方法，开展了ZY9200型液压支架在顶梁扭转载荷与底座两端载荷工况、顶梁偏心载荷与底座两端载荷工况等条件下的结构应力、结构位移变化分析研究，掌握了液压支架在此工况下结构变化规律，得出顶梁、底座是整个结构的薄弱部位，极容易发生结构失效现象。从结构设计、材料厚度、材料属性等方面提出了液压支架的优化改进措施，对提高液压支架的结构强度及支撑性能具有重要指导意义。     

客车转向器安装支架优化设计

建立某款车型转向器支架局部结构有限元模型,基于静态强度分析工况,结合拓扑优化和尺寸优化设计方法,并考虑转向器支架实际应用情况,对转向器支架局部结构进行轻量化设计。研究结果表明,经过优化设计后,转向器安装支架局部结构轻量化效果显著。该研究结果为同类车型的转向器安装支架的结构优化设计提供依据及参考。     

车身控制模块支架的随机振动有限元疲劳分析及优化

车身控制模块是汽车的重要部件,其支架的设计应该满足车辆行驶过程中车辆行驶随机振动工况下的疲劳寿命。对比实验结果,采用有效的有限元仿真方法,利用Catia软件建立支架的模型,并利用Hypermesh软件进行有限元网格划分,建立合理的有限元模型来进行支架状况的分析。分析结果验证了随机振动的有限元疲劳分析的必要性及有效性。最后,对支架的结构进行了优化,并对优化后的支架进行了随机振动的有限元疲劳分析。     

超前支护液压支架顶梁与底座的分析与研究

阐述超前支护液压支架的顶梁和底座的选择过程;对超前支护液压支架的顶梁和底座进行有限元分析,确定所需要的结构并绘制出结构图;对超前支护液压支架的顶梁和底座进行模态分析,确定了其强度符合工作要求,并能合理避开掘进机的工作频率,防止共振的产生。     

基于CAE的平地机机架多目标优化

在Inventor中搭建平地机机架的简化几何模型,将其导入Patran中建立机架的有限元模型;在两种常用工况下,对机架的有限元模型进行强度分析,并对比油缸作用工况下的试验分析结果,验证机架有限元分析模型的正确性;机架的模态分析结果表明,机架与发动机存在共振的可能性。采用多目标优化技术,对机架进行多目标优化设计,结果表明,优化后的结构降低了机架与发动机共振的可能性以及机架质量,也符合机架的强度要求。     

汽车转向泵支架的拓扑分析及可制造优化

对汽车转向泵支架进行有限元分析,阐述对其进行拓扑优化的必要性;在此基础上,建立了以支架结构柔度最小作为目标函数、以优化后剩余体积作为约束函数的拓扑优化数学模型,并建立拓扑优化的有限元模型,运用Hyper Works软件对支架进行了拓扑优化计算。根据零件的可制造化处理准则并结合支架的制造工艺对优化结果进行了可制造化处理,获得了一个结构更合理且性能更佳的新支架。新支架的质量为4.35 kg,相比原支架减少16.35%。对新支架进行刚度和强度的分析,并与原支架有限元分析结果进行对比,结果显示:其强度、刚度以及一阶模态频率均有所提高,满足支架使用的轻量化要求。     

风电齿轮箱后箱体的结构设计和强度分析

对风电齿轮箱后箱体进行结构设计，并根据国家标准，对极限工况下的后箱体强度进行有限元分析，得到最大等效应力。分析结果表明，风电齿轮箱后箱体的结构强度满足要求。     

应用模态分析的振动支架优化设计

振动实验用支架在使用过程中经常出现裂纹,采用大型有限元分析软件ANSYS对支架进行模态分析,获得结构的前三阶频率和振型,根据分析结果提出改进支架结构的方案,并再次进行有限元计算,验证改进方案的可行性.经过优化后的振动支架工作可靠,使用寿命长.     

风电机组机舱运输支架有限元强度计算

为计算某3 MW风电机组的机舱运输支架强度,对其工作时的承载及固定情况进行分析,找出其受力情况,确定其安全系数。此外,基于NX-CAE平台,以装配FEM的方式建立有限元计算模型,并考虑重力加速度、转弯加速度、加减速加速度以及道路坡度等因素的综合影响,进行有限元计算并验证运输支架安全裕度。计算结果表明,该运输支架满足复杂工况下的强度要求。该计算为运输支架的结构设计提供了可靠依据,为相似的强度计算以及设计优化提供了参考。