有限元方法的钻孔机立柱下铰点结构优化设计

介绍了对某型号加工中心机床结构的有限元分析。详细分析了整机的前几阶模态。研究后发现由于立柱和支撑板设计的不合理,就会导致机床固有频率较低,振动增大,机床精度下降。针对加工中心机床部件的结构特点,对于立柱,筋板进行结构优选和设计参数优化,并对支撑板采用了拓扑优化和参数优化结合的方法。研究结果表明,通过有限元分析,加工中心机床结构参数得到了较好的优化,从而使整机性能得到了提高。

重载变速箱支承法兰盘的结构设计对节约成本、减小箱体整体重量有着重要的影响。基于支承法兰盘的结构特征,通过目标函数的建立、设计变量的选取以及约束条件的确定建立了优化设计的有限元模型,并对法兰盘进行了静力分析。在结构轻量化的目标下,通过对法兰盘进行优化分析,得到了法兰盘安全、可靠的结构最优尺寸,减少了材料的使用。对优化后的模型进行了安全校核,验证其完全满足设计要求。该分析方法对法兰盘结构尺寸的优化具有一定的参考作用。

传统的钢框架体系的线弹性分析可以用力法、位移法以及弯矩平衡法，但是当框架的规模较大时，基于有限元思想的结构矩阵分析方法得到普遍应用，对于钢结构框架体系采用杆系有限元法进行分析。

对pzt厚膜驱动的微变形镜(dm)进行了结构优化设计。基于有限元方法(fem),分析了结构中各个参数对变形镜性能的影响。优化结果表明,单元边长1.75mm的驱动器,在最优参数下冲程可达2~5μm@100v,且加载镜面后驱动器的位移损失小于12%,带镜面负载能力强。根据优化结果制备了压电厚膜微驱动器阵列,驱动器的冲程可达4.5μm@100v,并与有限元方法的结果进行了分析比较。

把有限元分析的技术应用到贮箱的设计中,建立了贮箱有限元模型,并对现有的一个贮箱为例进行结构优化。其中进行了材料非线性分析,得出贮箱各个压力下的应力和变形量,为加工和装配提供可靠的数据,从而使其质量得到减轻,以提高发射有效载荷。

利用有限元方法对1.5mw风电机组机舱罩进行了结构分析,根据分析结果对结构铺层进行了优化设计。经过结构优化,1.5mw机舱罩的制造成本降低了约5%,提高了其价格竞争力,为风机保持合理利润空间提供了有力的支持。

以工作装置箱型伸缩臂有限元分析为基础,在保证强度和刚度的前提下,以结构自重为目标函数,以臂截面尺寸为设计变量,对伸缩臂进行了有限元优化设计。优化后,伸缩臂的截面尺寸明显减小,自重降低了26.4%,达到了减轻重量、节约材料、减少成本的目的,同时为箱型伸缩臂的设计和改造提供了理论依据。

针对单立柱堆垛机结构受力复杂,刚度要求高等特点,文章运用有限元分析方法对单立柱堆垛机进行建模及静力学分析,并对单立柱堆垛机截面尺寸进行优化设计,使优化后立柱刚度提高40%左右,达到了在安全范围内降低了制造成本,提高了堆垛机的工作性能和使用寿命。

钻头是深栽造林钻孔机最重要的工作部件,强度和变形是钻头设计过程中必须考虑的问题。利用solidworkssimulation插件对深栽造林钻孔机钻头进行了有限元分析,并在此基础上对钻头结构进行了优化,使钻头厚度减小了2mm、质量减轻了2.1kg,达到了结构优化的目的。

针对某型号悬臂式掘进机中回转平台的结构特点,在确立危险载荷工况并完成相应的载荷计算后,利用ansys软件的apdl编程,建立回转平台结构的有限元非线性接触分析模型,通过分析计算得到其应力和变形的分布规律,并确立了支耳结构为承载的薄弱位置,在此基础上选择支耳的结构尺寸为设计变量,以最小化支耳位置的最大mises应力为目标函数,建立回转平台结构的优化设计模型,通过优化使支耳结构的承载能力提高15%,回转平台结构的整体刚性和承载能力得到较大的改善,优化结果在工程实际应用中被采纳。

以发电机转子支架的结构为研究对象,基于机械结构优化理论、方法和有限元方法,用ansys软件对发电机转子支架结构进行了静态分析和模态分析;提出4种转子支架结构方案,通过比较各方案的强度及静、动态刚度,找出其中转子支架的最优方案结构;分析结果表明,通过改进的转子支架方案3的结构的机械强度和刚度性能都有所提高;本文所采用的方法也为复杂机械结构的优化设计提出了科学有效的途径。

基于多体系统传递矩阵法对某型号包伞机进行有限元分析,针对整体结构的应力、位移进行了多点云图的研究,综合考虑机构的受力及变形对包伞机进行优化,经试验验证:优化后提高了包伞机的工作强度,满足了长时间满负荷工作要求。

建立了带式输送机头部支架的有限元力学模型,完成了头部支架有限元结构分析。利用ansys软件的apdl参数化语言,创建了优化控制文件程序(odpst),完成了头部支架的结构优化设计,取得了合理和满意的设计结果。

采用pro/e建立铺板机门架参数化模型,以ansys为模拟计算平台,对优化前后的门架结构进行了整体求解计算。获得了优化前后门架结构的强度、刚度力学特性,应力与变形分布规律,及优化后的门架结构。为铺板机门架最优化设计提供了可靠的理论依据。

由于图论与矩阵代数和计算机科学具有紧密的联系，而在科学研究和工程应用方面崭露头角。本书中分析方法采用矩阵代数、图论和元启发式算法，其中所涉及的数学的结构非常适用于工程问题的结构，这些理论和算法非常适用于现代计算力学的研究。本书的特色在于：有效分析为目的的图论应用、力法到有限元分析的延伸、用来排序和分解的元启发式（meta-heuristic）算法应用、力法中的对称性和规律性的有效应用、结构的同步分析和设计。

为改善fsae赛车的动力性能,本文研究了赛车链轮的有限元分析及轻量化设计问题,首先对fsae方程式赛车大链轮进行参数化建模,然后基于ansysworkbench软件对初始设计方案进行有限元建模及分析,结果表明初始设计还有较大的优化潜力.然后研究腹板结构各参数与大链轮质量和最小安全系数的关系,采用响应面法进行参数灵敏度分析,并对其进行结构优化设计,实现零件减重10.97%,对提高赛车的动力性有着重要意义,同时该研究对赛车的系统设计也有一定的借鉴意义.

玻璃钢设备是复合材料制品设备中应用最广泛的一种,与传统的混凝土、钢制设备相比,重量轻,防腐性能佳,可靠性高。本文通过有限元分析的手段对玻璃钢设备的一些典型结构作出优化设计,降低了生产成本,缩减了设计周期及实验费用,通过文中课题的研究,为未来有限元分析在玻璃钢行业更深入的应用提供了一定的理论依据。

以轻型钢结构中的门式刚架为研究对象,以门式刚架结构体系用钢量最少为目标函数,并设定合理的约束条件,借助有限元程序ansys进行优化设计,结果表明这种优化方法是可行的,可供工程实践参考。

机械结构的静、动刚度与布局有关,通过改变拓扑结构,可同时改善结构的静、动态性能。文章根据单自由度系统动、静刚度的关系,使用有限元分析(fea)方法对模具加工中心床身部件进行结构静态和模态分析,提出了各种优化方案。经过优选,得到最佳布局,该结构已被生产厂家采用,投入制造,不仅使床身的静、动态性能大幅度提高,节省了材料,而且为加工中心床身结构设计提供了参考。

电压力锅是如今广泛使用的电热炊具,利用ansys软件对电压力锅锅体进行有限元分析。首先根据电压力锅工作的实际情况,采用顺序耦合法对电压力锅锅体进行热-应力耦合分析,得到锅体的应力分布情况,得出计算模型能够满足电压力锅工作安全的需要;再从节省材料使用的角度考虑,采用ansys软件,以锅体的锅底厚度t1、锅壁厚度t2、牙口厚度t3为设计变量,锅体材料的疲劳强度极限σ为状态变量,对锅体结构进行优化,使锅体在能够达到工作安全要求的同时又能节省材料的使用。

卧式容器属于压力容器种类之一,主要应用于石油化工行业。作为一种具备存储性质的设备而言,其重要支撑结构主要为双鞍座支撑。基于此,本文利用ansys软件来建立有限元分析模型对鞍座截面设置开孔的情况进行可行性分析。然后在此基础上探析鞍座截面实际设置开孔的接管应力,以期为后续关于卧式容器方面的研究提供相关理论上的参考依据。

通过建立活动横梁和坯体的几何模型,用陶瓷粉末的参数及液压压砖机的压力进行定义和加载,分别分析了活塞动式和缸动式、改变活动横梁的结构尺寸在粉末压制过程中的作用,同时为今后液压压砖机的活动横梁设计提供理论参考。