基于HyperWorks的卡车车身结构拓扑优化设计

以数学规划为基础,使材料在设计空间中得到最优的分布和形状,为设计者提供设计思路,能够缩短新产品的设计时间。利用变密度法,对卡车车架进行拓扑优化设计,不但满足了设计要求,而且为此类超静定结构的设计提供了思路。     

基于HyperWorks的进给箱体拓扑优化设计

为提高Ф630mm球面车磨床进给箱体的结构刚度,以HyperWorks-Optistruct软件为平台,建立了以结构的相对密度为设计变量,以一阶固有频率最大化为目标的拓扑优化模型,实现了移频和质量减轻的优化目标,并给出了进给箱材料的最优分布图,为改善球面车磨床的动态特性提供了理论依据。     

机床大件结构的拓扑优化设计

根据机床结构件的特点,提出了用于机床大件结构拓扑生成的方法,并对结构进行有限元分析和优化设计,从而实现结构的自动设计,为结构件的几何尺寸优化和拓扑优化作了有益的尝试.     

机床大件结构的拓扑优化设计

根据机床结构件的特点，提出了用于机床大件结构拓扑生成的方法，并对结构进行有限元分析和优化设计，从而实现的自动设计，为结构件的几何尺寸优化和拓扑优化作了有益的尝试。     

基于Optistruct的保险杠横梁拓扑优化设计

基于结构优化软件Optistruct,运用拓扑优化方法,对某车保险杠横梁结构进行了拓扑优化设计,得到保险杠横梁的初步结构,为进一步的尺寸优化打下了基础。     

基于HyperWorks的遥操作主手构件拓扑优化设计

论文利用变密度法对力反馈型遥操作主手的结构进行拓扑优化设计,旨在满足各种工况及易制造加工的条件下,实现零部件的轻量化。首先分析了零部件在多种工况下的受力情况,再根据分析结果对模型进行了拓扑优化,最后在优化结果的基础上进行了满足加工工艺要求的二次设计。最终得到的零部件结构模型与初始模型对比结果显示:在满足安装、强度、刚度、可加工性等约束条件的情况下,总质量比最初模型减轻了40.89%。     

四立柱液压机下横梁结构的拓扑优化设计

四立柱液压机下横梁为箱型结构,通常采用经验和类比进行设计,结构合理性有待验证,而使用拓扑优化方法可以在结构初期设计阶段就找到材料的最优分布。使用变密度法拓扑优化理论,基于SIMP密度材料插值模型建立柔顺度最小体积约束数学模型,通过灵敏度过滤来抑制数值不稳定现象,使用OC准则迭代求解下横梁优化结果,确定最优传力路径,最后通过模型重建设计出全新四立柱液压机下横梁概念模型,并在有限元软件中验证该结构的可行性。此研究对四立柱液压机下横梁设计具有一定的指导意义。     

基于HyperWorks的注吹机上模板的拓扑优化设计

根据传统的设计方法,初步确定模板的尺寸,再基于软件HyperWorks对模板进行有限元分析并采用拓扑优化方法设计模板结构。建立了模板的有限元模型并对其进行静力学分析。对模板进行拓扑优化设计并根据拓扑优化分析结果、模板的设计和制造工艺要求,获得了拓扑优化后的模板结构。拓扑优化方法为模板的创新性设计提供新的途径,能有效地解决工程设计中的实际问题。     

数控转塔冲床横梁结构多目标拓扑优化设计

提出一种新的横梁结构多目标拓扑优化设计方法,避免了传统的单目标优化设计方法无法同时考虑多个目标的问题。该方法基于拓扑优化思想,将横梁设为设计域与非设计域,以设计域各单元密度为设计变量,基于加权欧氏距离法建立使静柔度最小化与模态频率最大化的多目标拓扑优化的目标函数,以体积分数为设计约束,对横梁结构进行多目标拓扑优化;结果表明,在横梁质量基本保持不变的情况下,横梁静刚度提高了17.8%,一阶固有频率增加了4.98%,优化效果显著。     

基于HyperWorks的摩托车座垫底板结构优化设计

论文应用有限元分析理论和HyperWorks软件对某摩托车的典型零部件——座垫底板进行了刚度、强度等静力学分析,得到了座垫底板的位移云图、应力云图以及低阶振型。并根据静力学分析结果,对座垫底板进行优化设计,从而改善了座垫底板的结构力学性能,减轻质量,提高了经济效益。     

电解加工机床滑枕部件结构拓扑优化设计

滑枕是电解加工机床中的关键承载件,对机床的加工性能有至关重要的影响。针对滑枕部件的结构特点及受载情况,采用了设置加强筋提高滑枕结构刚度的技术方案,并对受力变形情况进行了有限元仿真分析。在此基础上,基于拓扑优化方法,建立多约束优化数学模型,利用评价函数将多目标问题转化为单目标问题求解,以最小质量作为优化目标函数,最大变形量作为约束条件,开展了优化设计并进行了灵敏度分析,以此获得了合理的加强筋布局和结构尺寸,在有效提高了滑枕部件刚度和承载稳定性的同时,实现了轻量化设计。该滑枕部件已实际应用于自行研制的电解加工机床中。     

基于动态特性的横梁结构优化设计

针对某异型插件机高速高加速度的运行条件,提出一种基于横梁动态性能的优化设计方法。从截面形状、质量分布和加强筋布置的角度出发,考虑横梁本体的受力情况、结构特性和性能特点,设计了相应的横梁结构模型。借助ANSYS有限元软件和ADAMS多体动力学软件,对不同横梁模型进行仿真、模态分析和刚柔耦合动力学分析。采用横梁的固有频率和振动时域曲线的最大变形量作为指标来评价横梁动态特性。通过优化横梁结构,减轻横梁质量和改善其动态特性,从而提高异型插件机的插件效率和插件精度。     

基于有限元的贴片机横梁结构优化设计

贴片机是一种高速度、高精度的电子贴装设备,横梁是其关键的部件.基于有限元分析软件ANSYS,通过参数化建模、模态分析,利用优化设计理论,在求得横梁优化截面参数的基础上,对贴片机横梁进行优化设计.通过对比原始设计与优化设计方案,可以看出在保证了横梁良好动态性能基础上,使得横梁的质量显著降低.     

拓扑优化在XH2725机床横梁结构优化中的应用

基于连续体ICM拓扑优化方法，以动力学仿真分析为基础，利用先进的有限元分析软件，建立了某数控加工中心横梁结构拓扑优化模型。根据对模型的拓扑优化结果分析，确定了横梁的最佳结构方案，仿真结果表明其动、静态特性有较大提高。     

拓扑优化在XH2725机床横梁结构优化中的应用

基于连续体ICM拓扑优化方法,以动力学仿真分析为基础,利用先进的有限元分析软件,建立了某数控加工中心横梁结构拓扑优化模型.根据对模型的拓扑优化结果分析,确定了横梁的最佳结构方案,仿真结果表明其动、静态特性有较大提高.     

基于变密度法的双向载荷横梁拓扑优化设计

屋顶排水槽板折弯机的横梁在折弯过程中承受双向载荷作用,横梁的刚性和抗振性是影响折弯机整机精度和稳定性的重要因素。首先对横梁承载情况进行受力分析,然后建立基于变密度法的拓扑优化数学模型,增加双向载荷约束条件,采用通用性较强的优化准则法,通过卷积算子建立滤波器修改元素灵敏度以提高网格独立性,解决棋盘格和网络依赖性问题,编制相应MATLAB优化程序进行结构拓扑优化,利用优化后的截面形状绘制三维模型,引入到ANAYS软件对拓扑结构优化结果进行静动态分析以验证优化结果,并通过LMS振动测试仪和分析系统对横梁进行模态测试试验,验证了优化与仿真的有效性和准确性,最终设计成果应用于屋顶排水槽板折弯机横梁设计,取得了很好的工程应用效果,为相似结构件优化设计提供了有益的借鉴与参考。     

基于HyperWorks某载货电动货车车架结构优化设计

目前许多厂商推出的电动货车均是在原有轻卡车型的基础上做简单改进,并没有针对电动货车的动力系统布置形式、整车质量分布、使用工况和轻量化需求等特点进行专用化的车架结构设计.针对上述问题,对某国产电动货车车架进行了性能分析,并利用多目标拓扑优化对该车架进行了轻量化设计.结果表明:优化后的结构降低了车架质量,提升了车架的使用性...     

基于正交试验的机床移动横梁多目标优化设计

为了提高机床移动横梁静、动态综合性能,机床横梁必须具有合理的筋板布局和结构特性。建立了横梁振动力学模型,理论计算了横梁最大耦合变形量,在三维设计软件中对机床横梁进行三维建模,并使用Ansys对横梁进行静态、模态分析。文中以机床横梁质量、最大耦合变形、最大耦合应力、一阶固有频率作为评价机床横梁设计优劣的目标函数,以横梁筋板结构、筋板厚度,上导轨支撑筋板倾斜角度作为设计变量进行多目标优化设计。采用正交试验法,设计了3因素4水平的正交试验;运用综合平衡法确定最优水平,从而得出最优的试验方案。结果表明,横梁理论计算变形量与仿真分析值相近,且横梁"井"型筋板结构,筋板厚度25 mm,上导轨支撑筋板倾斜55°设计为最优方案,其中与原设计方案相比质量减轻了473 kg,横梁总形变减少了7.455%,一阶固有频率提高了2.956%。研究证明,采用正交试验法合理设计横梁试验因素与水平,可以以较少的试验次数获得最优的试验结果,说明正交试验法具有较高的工程运用性。     

大跨距数控龙门机床横梁优化设计

本文通过对比几种龙门机床的横梁结构,优选出变形最小的结构,对该结构进行灵敏度分析后获得最小重量和最佳刚性的横梁结构,获得较高的固有频率。最后得到横梁上下导轨在X、Y向的变形曲线图,利用该图形成加工反变形曲线图,提高了横梁的精度及稳定性。     

基于HyperWorks的发动机油底壳优化设计

油底壳是发动机表面辐射噪声的主要来源之一。利用HyperWorks软件,对发动机油底壳进行两种方式的优化,并比较其结果。通过对油底壳优化,提高了它的固有频率,减少其振动,从而避开了其与发动机之间的共振,为低噪声发动机的设计打下了基础。