基于模态分析法的汽车高速轮胎试验机机架研究

采用现代设计方法对汽车高速轮胎试验机机架进行结构设计和模态分析,对比了相同结构不同约束、不同板厚对机架基频及强度、刚度的影响,得到了较为理想的机架结构。     

大型电机上机架结构分析及优化设计

上机架是电机中重要的部件,它承受着巨大的载荷,若局部的应力过高会导致结构被破坏,故上机架需要足够高的强度和刚度.本文基于Pro/E软件系统、Pro/MECHANICA分析平台,对上机架进行了有限元结构分析和优化设计.首先,应用Pro/E软件建立三维实体模型,然后采用Pro/MECHANICA,运用三维有限元方法,通过分析计算,确定了上机架的最大应力、变形值及再利用Pro/MECHANICA的结构分析工具,对上机架的结构尺寸参数进行灵敏度分析,找出最大应力、变形随尺寸参数变化的规律.在保证振动和力学性能的条件下,通过合理的尺寸优化降低了机架的重量.     

有限元法在轧机机架优化设计中的应用

在某钢厂的轧机机架优化设计过程中采用有限元分析方法,模拟计算各个设计参数下的不同机架垂直刚度及机架的应力分布状况,得到最优的机架设计参数,节约了工程成本,保证了设备质量.     

并联式龙门铣床C形机架结构设计与模态分析

根据新型并联式数控龙门铣床工作的相关参数和工艺条件等,对C形龙门架的结构进行设计和优化.利用Pro/E建立机架三维模型,依托ANSYS有限元虚拟设计平台进行模态分析得出各阶模态下机架的固有频率和相应振型,从动态刚度指标对该机架进行评估和分析.利用分析结果改进有限元模型,使其固有频率远离外激振力的频率而避免发生共振.     

基于20MN锻压机机架建模及应力分析

以20MN快速锻造液压机组的预应力机架为研究对象,针对机架的结构特点进行优化,利用Solidworks软件创建机架模型,借助于Hyper Mesh软件对优化后结构在特定工况条件下进行分析,从而验证了新型机架的整体刚度及抗偏载能力。后又对新结构的关键部位在高负荷状态下进行了应力及变形分析,又对回程缸体的刚度和强度进行了校核。通过比较分析,验证了新结构的合理性和准确性,为20MN压机机架的结构优化、制造和使用提供了可靠依据。     

高速轮胎试验机机架动态特性研究

提出了高速轮胎试验机机架的结构方案.通过ANSYS有限元模态分析,得到了机架的低阶模态和振型.在此基础上又对机架结构的次要结构参数对机架动态特性的影响进行了分析,最终得到了较为合理的机架结构参数.     

基于APDL的热压机机架结构优化设计

本文运用APDL建立机架的参数化有限元模型,在有限元分析的基础上,应用ANSYS优化设计功能,以机架的质量最轻为优化目标,对机架的结构参数进行了优化计算,并对优化结果进行了分析。结果表明:机架结构优化后,在保证机架各种性能的前提下,机架结构的最大等效应力比优化前降低了大约26.6%,机架质量比优化前减轻了约9.5%,保证了热压机的使用寿命,降低了成本。     

基于响应面法和拓扑优化的四旋翼无人机机架结构优化研究

机架是四旋翼无人机的重要支撑结构，机架结构的强度和刚度直接影响飞行安全，机架结构的轻量化是实现无人机长续航、高效率的关键，机架结构的振动稳定性也是设计的重要考虑因素。基于响应面法和拓扑优化方法，对某型民用无人机机架结构进行了优化设计研究。首先建立数学模型，将优化问题转化为机架结构的质量和强度的双目标优化问题，采用响应面法对机架结构参数进行重新设计，寻找最优参数组合，再通过拓扑优化方法，在保证结构强度的同时，对新机架进行减重设计，最后，经优化设计后的新机架减重56.2%，并且结构材料分布合理，结构位移量小且各阶模态均不会发生共振，满足设计要求。     

基于模态分析的高速高精度贴片机运动机构优化设计

针对高速高精度贴片机的特点,应用ANSYS软件对贴片机基座进行了模态分析.通过对结构的固有频率和模态振型的分析,为高速高精度贴片机底座结构的优化提供理论数据,提高了整体的动态性能,保证了高速高精度贴片机的机械强度和刚度.     

并联式铣床立柱静刚度分析及结构优化

以并联式龙门铣床机身的中间立柱为主要研究对象,通过Solid Works建立中间立柱的三维实体模型,利用ANSYS Workbench有限元分析软件对其进行静力学仿真,分析了立柱在3种工况下的静态性能,发现其静刚度不足。通过3处局部结构的改进以及设计尺寸的优化匹配,在不明显增加质量的条件下,使中间立柱的静刚度较初始设计提高了约38%,满足了机架设计精度要求。最后,在最优设计尺寸下分析了每一处局部结构改进对立柱静刚度提高的重要程度,去除了对立柱静刚度增加不明显的局部结构改进,使立柱在满足机架设计精度的条件下用料最省。     

轻型客车车身刚度灵敏度分析及优化

建立某国产轻型客车车身刚度有限元分析模型，确定有限元模型的边界条件及分析载荷，并对有限元模型进行试验验证。利用ANSYS软件就该车的车身骨架及车架各部件对车身弯曲刚度和扭转刚度的灵敏度进行分析，根据灵敏度分析结果选择设计变量，以车身的总质量和车身构件的最大应力为状态为量，以车身弯曲刚度和车身扭转刚度为目标函数，对该车的车身刚度和车身扭转刚度进行优化。     

基于虚拟样机技术和灵敏度分析的地面火炮射击稳定性优化研究

传统的火炮设计和分析均基于“平面、对称和静平衡”三个基本假设，实际上是一种静态的分析方法，尽管在工程实践中引入了多种经验符合系数，但是火炮分析结果和试验的一致程度不能令人满意。这是因为火炮的射击过程是一个动力学过程，需要采用动力学分析方法。虚拟样机技术的出现为火炮射击稳定性研究提供了新的方法，文中在建立火炮动力学模型的基础上，通过选取火炮结构参数对火炮射击稳定性进行研究，利用虚拟样机分析高低机刚度和阻尼、大架刚度和阻尼、土壤介质刚度和阻尼、后坐质量偏心和耳轴位置偏心对火炮射击稳定性的影响。通过引入改进的相对灵敏度分析公式，解决具有不同量纲的影响因素的比较问题，进而确定影响火炮射击稳定性的重要结构参数。针对目前优化技术存在的局限性，以火炮射击稳定性为目标，采用优化子空间的逐层优化方法对火炮射击稳定性进行研究，找到一组使火炮稳定性最优的结构参数，证明虚拟样机技术对火炮系统动态特性仿真的可行性和优越性。最后，展望了虚拟样机技术在武器装备领域应用的前景。     

自动扶梯桁架结构的有限元轻量化分析

针对自动扶梯式电梯在安全性能和轻量化设计上的矛盾,首先,运用有限元方法计算了原设计中自动扶梯的结构强度和刚度性能,分析了原设计中存在的不足;然后,结合结构参数对性能影响的灵敏度分析,提出了结构改进设计的主要对象;最后,在改善结构强度和刚度性能的基础上,应用优化设计技术对电梯桁架结构的板材厚度进行了优化分析.研究结果表明,重新设计后的电梯桁架结构的强度提高了21.1％,刚度提高了24.6％,极大地改善了结构性能;同时,结构质量减轻了7.2％,取得了轻量化的效果.     

城市客车车身结构灵敏度分析及优化

建立了某客车车身骨架的有限元分析模型,利用ANSYS软件就该车的车身骨架对车身扭转刚度和一阶扭转频率的灵敏度进行分析,根据灵敏度分析结果选择设计变量,以车身扭转刚度和一阶扭转频率为状态变量,以车身骨架总质量为目标函数进行优化.     

固定式刚度测试仪有限元分析及结构优化

固定式刚度测试仪是针对大型汽车覆盖件刚度测量的高精度测量仪器.通过确定相关参数、建立机架有限元模型,运用有限元软件ANSYS对固定式刚度测试仪初定方案进行了结构分析,并通过查看锡青铜衬套应力云图,找出初定方案所存在的问题;在此基础上对结构进行优化并进行有限元分析,通过对比分析结果,确定了固定式刚度测试仪优化后结构的合理性.优化方案解决了初定方案所存在的问题,减小了两边立导柱和衬套之间的摩擦力,改善了摩擦力的不均衡性,使横梁的升降更加平稳.     

空间摆镜轻量化的有限元研究

选择SiC基复合材料作为空间摆镜镜体材料，对摆镜的多种轻量化方案，包括不同的筋肋宽度、镜面厚度和斜切角度分别建立了有限元模型，并对其在自重情况下的刚度进行了分析计算，得到了位移场分布和变化；最终确定了满足光学和力学加工工艺前提下的质量最轻的最优化方案。     

大型离轴三反相机桁架式主支撑结构的设计与优化

为了提高空间相机主支撑结构的刚度,减轻结构质量,根据大型离轴三反空间相机的特点,研究了其主支撑结构的形式.应用Rayleigh法推导了桁架式主支撑结构的基频计算公式,分析了桁架杆间夹角对其基频的影响,并以此为基础研究了其优化方法和优化过程.优化设计了某预研空间相机的桁架式主支撑结构并对其结构特性进行了分析.分析结果表明,设计的主支撑机构的质量减轻了22 kg,基频可达146 Hz,表明本研究对大型离轴三反空间相机主支撑结构的设计具有参考价值.该研究结果已成功应用于某预研相机的样机研制中.     

新型1600HP钻井泵曲轴的结构设计与有限元分析

针对传统钻井泵的曲轴结构缺陷,本文提出了一种新型的曲轴结构,采用的四支撑结构,减小了曲轴支撑的跨度,提高了曲轴的刚度、改善了曲轴受载情况。利用ANSYS有限元分析软件对新型曲轴进行刚度和强度分析,验证了该结构的合理性,证实该结构能满足设计要求。     

"长安之星"微型客车白车身刚度研究

设计开发了"长安之星"微型客车白车身的弯曲和扭转刚度试验系统,对白车身的弯曲和扭转刚度进行了试验研究,并进行了相应的有限元分析.计算和试验结果的对比表明,二者吻合得较好.研究结果为同类车型改型和优化设计提供了依据和手段.     

微型客车车身静态灵敏度分析及优化

通过HyperMesh软件建立了某微型客车车身的有限元分析模型,并验证了有限元模型的正确性。进行了车身弯曲刚度和扭转刚度对板件厚度的灵敏度分析。根据灵敏度分析结果,选择优化设计变量,以车身质量为目标函数,以车身弯曲刚度和扭转刚度为状态变量,对车身进行结构优化。