基于Hyperworks的飞机翼肋结构优化设计

在设计某型飞机机翼翼肋时,合理的结构形式对于减轻飞机结构重量、机翼刚度设计等具有重要的作用。本文运用Hyperworks软件对翼肋结构进行优化设计,采用自由尺寸非线性间隙优化方法,以腹板厚度为优化变量,腹板体积指标为约束,腹板轻量化为目标。优化后得到大块区域优化腹板厚度的剪切板结构形式,能满足机加工的工艺性要求。     

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。     

某无线电侦测系统天线结构设计

为了满足某无线电侦测系统天线的实际需求,针对天线阵面设备量多,安装空间紧凑的特点,本文提出了一种天线结构的设计方法。通过法向分层安装的结构形式,满足了设备高度集成和天线单元与组件一一对应的要求;通过采用折弯钢板焊接的骨架结构,使天线阵面能够以较轻重量具备足够刚强度;通过对反射板定位孔的合理设计,降低温度变形与温度应力的影响;通过一体化插箱的设计和天线单元精度的合理分配,解决了多连接器组件和多个天线单元的装配问题。通过对天线的测试,天线满足预期指标要求,验证了天线结构设计的可行性,为后续设计积累了相应经验。     

公交车身骨架静态特性的有限元分析

车身作为公交车的主要承载结构,其骨架强度和刚度是重要设计与评价指标。借助CAD软件建立某12 m公交车车身骨架三维数字模型,运用有限元法,采用有限元软件建立骨架的有限元模型,并对其进行水平弯曲、极限扭转、紧急制动以及急速转弯4种典型工况的模拟,分析其静态特性,确定车身骨架强度、刚度不足以及富裕的部位,为车身骨架的轻量化设计或者结构优化提供参考。     

某双波段雷达天馈结构设计

为了满足某双波段雷达的设计需求,针对天线、馈源精度要求高、馈源调节量大的特点,本文提出了一种天馈结构的设计方法。通过铝蒙皮和背筋的结构解决反射面的高精度要求。通过铝管焊接的桁架结构,使天线骨架能够以较轻的重量抵抗较大的风载荷。通过具有调节机构的馈源支架,解决馈源的安装与调节问题。通过分体的馈源结构,解决了馈源的精度与加工制造问题。通过对双波段雷达的测试,天线满足预期指标要求,验证了天馈结构设计的可行性,为后续设计积累了相应经验。     

针对伺服转台机械结构的设计研究

随着现代通信设备广泛应用,对检测设备的伺服机构的性能提出了更高、更新的要求。并根据工程的实际需求,着重研究能实现检测设备高精度对准的全方位伺服转台的设计方案,即要求该伺服机构能够实现检测设备的调整与保持。在设计时应使伺服转台以有限的体积和重量满足高空作业的使用要求,且具有足够的刚度和强度性能,以保证系统良好的安全性能。本文分析了转台各主要组成部分的要求、特点和主要备选结构,为结构设计提供了依据,并讨论了机械结构方案设计。     

基于有限元对圆管金属方案及复材方案的比较

先进复合材料具有比强度和比刚度高、可设计性强等许多优异特性,本文基于MSC公司PATRAN和NASTRAN有限元软件通过对一个结构上的圆管进行建模,在原来金属结构的基础上,采用复材方案,在满足使用要求的基础上,比较其结构重量。     

一种多元协调控制的互动式博览建筑设计方法

根据互动式博览建筑结构的受力分析结果,提出了一种多元协调控制的互动式博览建筑设计方法。以结构最小重量为优化目标,以结构构件的截面尺寸为设计变量,选择实际设计中的刚度要求、强度要求等结构因素以及构造措施、分组等非结构因素作为约束条件,建立互动式博览建筑结构优化模型。实例仿真实验结果表明,对于互动式博览建筑,本文提出的改进方法实际设计所采用结构体系,具有较好的合理性和应用价值。     

轻量化插电式电池盒设计

插电式电池包作为混合动力汽车的重要来源,如何平衡电池包的安全性、结构强度和重量至关重要,为实现插电式电池包的轻量化设计,依据电池包的特点,设计电池盒为低压铸造电池盒设计箱体,上盖采用铝板冲压,降低电池盒的重量,通过有限元分析,模拟电池盒在振动,耐久,挤压工况下,评估电池盒的结构强度可靠性。对设计的电池盒进行安全性法规测试,结果表明,电池包的实际测试结果与有限元分析类似,电池包各项安全性能指标满足国家标准要求,插电式电池包整体重量相对于冲压电池盒减轻43%以上,实现了安全性和轻量化的设计目标。     

民用飞机复合材料地板结构设计

大型客机的地板结构是用来承载乘客、货物等有效载荷的重要机体结构,其分布在整个飞机客舱内。采用复合材料可以大大提高地板结构的强度、刚度、疲劳和防腐蚀性能,同时也显著减轻结构重量。本文从材料、工艺流程和质量检测、重要关键技术等几个方面介绍并总结了一般复合材料地板结构的设计方法,对国内民用飞机的研制具有重要的意义。     

某水陆两栖飞机船底普通框结构优化设计

为了减轻飞机结构重量,提高飞机结构性能,本文以某水陆两栖飞机船底普通框为研究对象,对其进行结构优化设计。从材料选用、加工工艺、强度要求、形状尺寸等方面,进行多角度分析。基于Hyperworks软件平台,运用Hypermesh建立有限元模型,运用Optistruct的尺寸优化方法对结构尺寸进行优化,形成优化的结构设计方案,在保证零件结构性能的前提下实现减重的目的。     

基于模型的舱门系统安全性分析及评估

正舱门是飞机结构中不可或缺的部件,主要用于完成飞机维护、人员出入、应急救生等功能,具有结构件和功能件的双重特点,设计上除了满足一般结构设计要求之外,还需满足特定的功能要求,表现在需满足强度、刚度、密封、操作性、安全性、可靠性等要求方面,舱门设计的好坏直接影响飞机的整体性能。本文根据舱门系统的设计方案,采用基于模型的系统安全性分析及评估方法,对其进行了详细分析,通过定性及定量分析,找出其影响飞机安全的薄弱环节,对其进行设计改进,提高飞机安全性水平,保证飞机舱门的安全性要求满足相应的概率要求。     

FSAE竞赛车车架有限元静力学分析

文中依据中国大学生方程式汽车大赛规则,设计FSAE竞赛车车架,车架实现力学性能的匹配、具有足够的强度刚度,并且兼顾竞赛车轻量化的要求。为了车架强度刚度校核分析和结构改进,文中对车架进行了有限元静力学分析,通过分析计算,验证了所设计的竞赛车车架满足强度刚度要求。     

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。     

旅游客车车身骨架的拓扑优化设计方法探讨

分析了某8m旅游客车车身骨架特点,借助HyperWorks分析平台,对该客车侧围和顶棚进行拓扑优化,得到优化后的侧围和顶棚拓扑结构.根据优化结果对侧围及顶棚骨架结构进行二次设计,分析比较了二次设计前后骨架的结构性能,结果表明新骨架在保持原有骨架动态和静态性能的同时,重量减轻了44.9 kg,占骨架总成质量的4.7％.     

基于ANSYS Workbench的液压挖掘机平台结构强度分析

液压挖掘机平台是一个重要的受力结构件,在挖掘作业时,平台既要承受上部机体的重量,又要承受工作装置的挖掘力,为了验证所设计的平台结构是否满足强度要求,采用ANSYS Workbench有限元软件对平台结构进行挖掘工况下的强度分析,分析结果表明,在挖掘工况下,挖掘机平台结构满足强度设计要求。     

发明专利的应用促进了我国谐波传动技术创新取得重大突破——“二代谐波传动系列产品”研制成功

近年来随着航天技术发展及机电一体化技术发展的要求,谐波传动体积更小、重量更轻、承载能力更大、刚度更好、精度更高。但传统的谐波传动由于柔轮具有薄壁的长筒限制了刚度的提高,也影响了谐波传动体积进一步减小、重量减轻的要求。     

轻量化技术在机床设计中的应用

近年来我国在设计机床时采用的是传统的方式,通过分析在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度和导致各种材料破坏的极限的方式简化机床设计,但这种方式很守旧,在产品的设计上付出了太多的成本,传统的提升机床精度的方式是提高机体在受力时抵抗弹性变形的能力,但这种提升只能以增加使用材料,加厚机床结构的方式来实现,使得机床的绝大部分重量都体现在材料结构上,而功能的模块只占很少一部分。因此,如何在保证机床在受力时抵抗弹性变形的能力的同时尽可能的减轻机床的重量是一个新的的研究课题,本文根据机床的制造设计现状,通过应用专业的轻量化知识,在机床设计制造的结构,材料,技术等方面分析了机床设计的应用并提出了一些建议。     

人民空军装备发展史话(4)——“伊—15”和没有番号的中共“新疆航空队”

“伊—15”(И—15)是1933年由苏联著名飞机设计师波利卡波夫(POLIKARPOV)设计的双翼战斗机,采用了铬钼合金管材和铝镁合金的新材料,从而减轻了飞机的重量而不失去足够的强度,上翼采用海鸥型机翼,因而有良好灵活的机动性能。它     

大型客机复合材料襟翼刚度设计技术

本文针对复合材料襟翼刚度设计的问题,提出基于机上约束因素(机翼匹配、结构间隙、气动性能),确定了襟翼的刚度指标。并通过研究滑轨的优化布置、限位装置布置、襟翼弯曲扭转刚度、壁板的稳定性和局部刚度等问题,提供了襟翼刚度设计计算分析方法以指导设计。在大型客机设计行业(或领域)起到指导性作用。该方法、流程和理念已充分应用于大型客机的设计和工程实践中,通过提高结构刚度效率,显著减轻了结构重量,对飞机的燃油消耗率降低和运营经济效益改善有巨大帮助。