某型号弹翼结构拓扑优化设计

某型号导弹弹翼结构采用整体式翼面,为减轻重量,整体式弹翼一般采用蒙皮骨架结构,但是骨架结构如何布局与设计,会直接影响到整个弹翼的刚度强度及重量,传统的骨架结构设计方法是很难满足重量、强度和刚度等要求,且效率较低;本文利用Abaqus对弹翼进行拓扑优化迭代,在满足刚强度要求的前提下,进一步减轻了质量,实现了轻量化设计,缩短了方案设计时间,补充和完善了传统的结构设计方法,为弹翼的优化设计提供了快速、有效的解决方案。     

现代设计、制造方法与《工程图学》中机械零件构形分析

随着现代设计及加工方法的发展,机械零件的构形设计发生了很大变化。很多现代产品构形设计采用了基于有限元分析的优化设计方法,有拓扑优化、结构轻量化设计,使得产品在满足强度、刚度要求的前提下,结构更合理、重量轻,有更好的运动学和动力学性能;另一方面,先进的加工方法使得以往难以加工的零件结构变得易于加工。所以在《工程图学》中零件构形与表达相关内容中要适当介绍现代设计、加工方法相关的零件构形问题,使得学生拓宽视野,将产品的设计中,构形设计、工程分析、加工制造等一系列内容有机融合,有利于后续学习和研究,更好地培养学生的工程素养。     

燃料电池轿车副车架结构的拓扑优化

在满足各个工况下的刚强度要求前提下,为了实现燃料电池轿车轻量化,通过对目前副车架进行的拓扑和尺寸优化,改变了原有设计结构,使得结构轻量化和可靠。分析表明,新副车架工艺上可行,满足工艺和装配要求,实现了优化目标。     

FSAE赛车链传动张紧装置拓扑优化设计

本文在满足FSAE赛车规则的要求下,为了达到FSAE赛车的安全性、轻量化及结构强度的目的,需要设计出链传动张紧装置的最优三维模型,首先利用CATIA对张紧装置的支架进行三维建模,其次通过变密度法在一定的静力学基础上利用ANSYS workbench模块对其张紧装置进行拓扑优化设计,最后继续利用此模块对其静力学分析校核,验证了均达到了FSAE赛车的规则要求以及设计的合理性。     

基于结构拓扑优化中的变量连接算法及软件设计分析

为进一步了解结构拓扑优化及变量连接算法、软件设计,基于结构拓扑优化下的变量连接算法分析,详细分析变量之间约束关系设计方式,以此进一步实现拓扑优化设计,以能够满足实际工作需求。在结构拓扑优化设计过程中,需要有效避免结构固有特性拓扑优化特点,实现常见优化准则法的一致性,具体优化设计过程中采用相应的二维结构动态拓扑优化数值结构分析,从而设计具体的变量连接算法及其软件平台。在以上基础上分析变量连接算法软件集成平台,构建结构拓扑优化的变量连接算法框架,以能够显著提升变量连接算法及其软件设计,为其应用提供重要参考意见。     

基于Ansys Workbench的汽车轮毂拓扑优化设计

为了实现汽车轮毂结构相对于传统汽车轮毂的质量轻化,以拓扑优化方法为理论依据,结合应用Ansys Workbench对某汽车轮毂结构进行了轻量化设计,通过对轮毂进行拓扑优化分析并将质量在其最大允许范围内进行合理分布,根据模型的优化结果进行了二次设计。在符合设计要求的情况下,相对于优化前减轻了10%,材料的利用率得到较大的提高,实现了轮毂结构轻量化的目标。     

运用CAE工具进行两阶段结构优化设计

本文利用CAE工具,对一受集中荷载作用的矩形板依次进行拓扑优化与尺寸优化的计算与分析,最后得到给定条件下的合理结构。研究结果表明,拓扑优化与尺寸优化相结合的结构系统优化设计方法,是解决具有较少目标的结构优化问题的一种有效方法。     

结构优化设计原理及发展趋势

笔者阐述了结构优化设计理论基本概念,优化设计算法,说明了结构优化设计从最初的截面优化发展到形状优化、拓扑优化的基本历程及其相关特点,对优化设计选用的各种算法进行归类,并简述结构优化设计的发展趋势。     

基于一体化优化匹配设计的汽车定轴变速箱设计

采用CAE方法中一体化优化匹配为设计策略,辅之以分层网格降维法,对汽车中的关键部分--定轴变速箱进行分析设计,首先对设计对象进行建模,经分析后选择各档齿轮优化设计作为优化基准.优化设计结果基本决定了定轴变速箱的性能和结构特点,然后将各零件和组件与齿轮优化结果进行匹配校核和调整.     

基于灵敏度分析的MPV白车身轻量化优化研究

为使白车身结构轻量化,以降低整车质量,本文以某MPV的白车身作为研究对象,首先建白车身有限元模型,计算车身弯曲扭、转刚度对车身的料厚的灵敏度分析,结合灵敏度系数对车身轻量化优化设计,并进行刚度和碰撞性能分析验证,经验证满足目标要求。本次研究结果对车身轻量化优化具有重大指导意义。     

汽车座椅骨架拓扑优化研究

在本文中,对于大型汽车座椅框架的质量问题,在结构框架,人体工程学,拓扑优化方法,镁合金和加工方法的特征等方面进行了研究。根据拓扑优化设计的人体工程学的基本要求进行了在座垫上的优化设计,根据材料和座椅支架的压铸镁合金加工要求优化设计的特点;最后关于ANSYS的座位设计是结合静力学分析得到的提高。结果表明,优化后的座架重量比之前低出20%,座椅框架优化以满足静强度要求的座位,从而表明拓扑优化方法可以用于座椅框架的结构设计,以此得到了新的座椅框架模型。     

某轻量化气室支架的有限元分析

用绘图软件UG建立轻量化气室支架的三维模型,并利用有限元分析软件Altair Hypermesh对轻量化气室支架进行有限元受力分析,通过分析结果对该零件的设计进行评价及优化。     

基于OptiStruct的电动汽车车身骨架拓扑优化

电动车续航里程过短是影响推广应用的主要瓶颈因素之一,而电动汽车车身结构的轻量化是提高续航里程的有效途径。本文基于电动汽车车身骨架的静态分析,以车身骨架重量最小为优化目标,应用Opti Struct软件进行拓扑优化设计,得到车身骨架结构的最佳材料分布方案。最后结合Hyper-Works以及通用数值分析软件Radioss对优化前后的车身骨架进行静态分析,从应力、变形、重量等方面对计算结果进行比较。结果显示,优化后保证了车身骨架强度和刚度要求。车身骨架下端部分质量减轻,并大大降低焊缝长度。     

FSAE赛车复合材料单体壳设计及优化

在满足强度和刚度的条件下,赛车的车身轻量化是各车队设计的重点,单体壳是一种新型的结构技术车身。单体壳主要使用碳纤维夹铝蜂窝板形成的"三明治"结构为车身主要材料。本文基于FSAE赛事规则对大学生方程式赛车的单体壳车身进行设计。首先对碳纤维复合材料进行了对比选择,然后对单体壳的碳纤维铺层进行自由尺寸优化、铺层优化,最后对车身进行刚度校核。经实车验证,设计的单体壳满足赛规要求,实现了车身扭转刚度和弯曲强度的预设目标。     

复合结构材料与塑料在汽车车身轻量化设计中的应用

随着社会的不断发展,汽车在人们的生活中所占的地位也越来越重要,而汽车车身轻量化是未来汽车的发展趋势,因此汽车企业应当加强汽车车辆轻量化的优化设计。汽车行业如今的发展速度非常快,而且随着技术的更新以及人们对汽车的要求的提高,汽车在设计的过程中更加注重性能的优化以及能耗的降低。在汽车车身轻量化设计中,将复合结构材料与塑料应用到其中,能够有效的提升汽车的使用性能,而且能够降低能耗,对环保有很大作用。鉴于此,本文通过对汽车车身轻量化发展的现状进行了解,然后提出在这个发展过程中仍存在的一些问题,并对汽车车身轻量化优化设计进行分析,以供参考。     

变速箱壳体设计探析

变速箱壳体零件是变速箱中的非常重要的一个部件,变速箱壳体与其他部件,例如齿轮、轴承、轴顶等等零件,从而组成一个整体。在功能相互作用之下,每一个零件都有自己正确的位置,而且根据一定的传动关系对协调传递动力进行传递。变速箱壳体的体型比较大,而且结构比较复杂。本文对汽车变速箱壳体流程进行分析,并且结合拓扑理论对变速箱壳体结构优化设计进行了深入分析,旨在提高产品的质量。     

发动机辅助连接结构强度优化

<正>发动机系统作为飞机动力系统关键组件,其与机体连接的结构的安全性将直接影响飞行安全。该类包含接触行为的连接结构的复杂性导致工程计算或经典力学理论很难保证其应力分析的准确性,因此需要通过精确的非线性接触有限元分析来考核连接结构的强度及刚度。同时,结构轻量化一直是航空装备追求的研制目标,更轻的重量意味着更大的作战半径及更长的续航时间。传统的结构设计主要是通过设计人员积累的型号工程经验来进行减重设计,但无法精细化满足结构减重设计需求。随着相关理论发展和仿真硬件的逐渐成熟,结构拓扑优化技术成已成为为结构轻量化设计最重要的手段。     

基于响应面法的减速器低速轴优化设计

本文基于SOLIDWORKS软件建立了减速器低速轴的三维模型,利用ANSYS Workbench通过响应面法对低速轴进行优化设计分析,在满足低速轴性能的前提下实现了减速轴的轻量化优化设计,有效地降低了减速器低速轴的材料成本。     

结构布局优化和动态特性优化的方法及应用

1 结构拓扑优化设计的均匀化方法基于均匀化方法的连续体结构拓扑优化,是近年来结构优化领域中最重要的研究进展。均匀化方法就是在均质基体材料中引入某种形状的材料或孔洞,构成周期性密布的微结构(如图1),运用均匀化理论建立宏观等效材料性质的非线性函数,进而可用通常的方法对具有微结构的宏观等效材料及其结构进行力学分析。优化材料的微结构不仅可以改变材料分布以及结构的拓扑布局,而且可以设计材料的性能。     

ANSYS在化工设备结构优化设计中的应用

本文介绍了基于ANSYS的结构优化设计的基本原理和方法,用ANSYS软件对加氢反应器裙座支撑区进行了优化设计,得出了h型锻件面积的最优值,为加氢反应器的设计提供了理论依据。