航空发动机拆装车结构的轻量化优化及校核

以自主设计的某型号的飞机发动机拆装车为研究对象,对其进行轻量化优化,并对轻量化前后拆装车的模态及力学性能进行对比,确保轻量化后拆装车的模态及整体结构强度符合设计要求。通过ADAMS软件建立完整的有限元模型并导入到Analysis软件中Optimization模块进行体积及应力灵敏度分析,从而确定轻量化方案并对其进行轻量化优化。结果表明,杆件经轻量化后其厚度均存在不同程度的减薄,最大减薄率高达50%,最小减薄率也接近12.5%;经轻量化后拆装车整体结构质量下降了185 kg,较轻量化前降低了9.25%。并利用HyperMesh软件中的RADIOSS求解器,对其优化前后前四阶模型进行对比。结果表明,优化后拆装车前四阶固有频率较优化前略有增涨,最大增长率不足5%,但振型一致无差别。一阶模态固有频率为13.05 Hz,远高于内场路面激振频率3～4 Hz。优化后拆装车最大应力值为187 MPa,较优化前增长了6.3%,但远低于材料许用应力值220 MPa;优化后拆装车最大位移量为12.23 mm,较优化前增长了9.1%,纵观整个位移云图来看整体变形量仍较小。因此,轻量化后拆装车整体结构满足设计要...     

MQG2700×2100湿式格子型球磨机筒体动态性能分析

选择某企业选矿厂正在使用的湿式格子型球磨机 MQG2700×2100筒体进行结构分析,并对其进行模型简化,推导了其基本动力学方程,对设计极限状态和使用极限状态进行极限强度分析。并通过 PRO/Engineer 建立了 MQG2700×2100湿式格子型球磨机三维模型,利用有限元分析软件 ANSYS 对筒体部分进行固有振动特性分析和动力响应特性分析,通过应力、变形分析,得出危险工况下的应力及其变形。     

胶轮导轨电车平交道口轨道结构参数优化研究

有轨电车与社会车辆在平交道口的相互影响会造成轨道结构的严重伤损.为此建立胶轮导轨电车平交道口轨道结构有限元模型分析得出平交道口处钢轨变形、钢轨所受最大压应力和扣件抗拔力不满足要求.由轨道结构关键参数得知,填充材料弹性模量和扣件间距变化对降低上述指标效果显著.在此基础上,提出填充材料弹性模量10MPa、扣件间距0.4m或填充材料弹性模量15MPa、扣件间距0.5m时的优化方案,可以保证轨道结构安全和胶轮导轨电车安全通过平交道口的要求.     

内压简体周向开设矩形排孔的三维有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS Workbench对某内压筒体沿周向开设矩形排孔的结构进行有限元分析,得到该结构的应力分布状况和最高应力水平,并据标准对此结构进行了强度评定。分析结果表明,沿筒体轴向因开孔致应力集中的影响范围较小,而周向各接管开孔应力集中的影响互相叠加,其范围遍布筒体的整个周向,最大应力分布在各接管拐角和各接管与筒体的角焊缝处,故矩形接管的焊缝应全焊透且需进行表面渗透检测,以满足JB4730I级合格标准,并避免安排在拐角处。     

刚柔耦合条件下的差速器齿轮机构力学研究

为了获取差速器齿轮机构在多体动力学条件下的受力情况,以某款轿车使用的差速器为研究对象,利用三维绘图软件UG建立该差速器结构模型,并导入到ADAMS软件中,根据齿轮接触理论,添加合适的约束与载荷,建立齿轮机构刚体模型。在多体系统动力学理论的指导下,在ADAMS软件中建立行星齿轮的柔性体模型,从而得到差速器传动机构的刚柔耦合模型,并进行直线行驶和转向两种工况下的力学仿真分析。分析结果表明:在两种工况下行星齿轮与半轴齿轮接触位置的最大应力分别为377.15MPa和849.11MPa,均小于材料的许用应力;同时也得到了实际工作中行星齿轮应力最大的10个热点。这为后期齿轮的优化设计提供了一定的技术支持。     

基于Solidworks的大型球磨机简体的建模设计

介绍基于Solidworks软件实现球磨机筒体零件建模设计的方法和装配体的造型,并利用COSMOSX-press模块进行力学分析,使学习者了解三维建模的思路和步骤,并且熟悉该软件的建模环境。     

拾振传感器自动化装配系统

针对拾振传感器在传统生产装配过程中存在的问题,采用有限元仿真对其关键部位的装配应力进行了分析,并结合工业机器人在其他领域中的应用,搭建了一套可实现拾振传感器定位、视觉和力觉检测的装配系统,详细介绍了该系统的结构与组成,建立了装配应力模型,并对SCARA机器人的装配应力进行分析,表明所提方法的有效性和可行性。     

基于Solidworks的大型球磨机简体的建模设计

介绍基于Solidworks软件实现球磨机筒体零件建模设计的方法和装配体的造型,并利用COSMOSX-press模块进行力学分析,使学习者了解三维建模的思路和步骤,并且熟悉该软件的建模环境.     

基于拓扑和尺寸优化的汽车C型梁结构轻量化设计

以商用车空气悬架C型梁为研究对象,采用材料替换并结合拓扑和尺寸优化的方法进行轻量化设计。基于变密度法,以结构刚度最大化为目标进行拓扑优化,获得结构初始构型。在拓扑优化结果的基础上,综合考虑3种工况,以板件厚度为设计变量,各工况下的应力和变形为约束条件,质量最小化为目标,进一步进行尺寸优化。优化结果表明,设计方案满足结构刚强度要求,降低了结构的质量,达到了轻量化的效果。     

基于拓扑和尺寸优化的汽车C型梁轻量化设计

以商用车空气悬架C型梁为研究对象,采用材料替换并结合拓扑和尺寸优化的方法进行轻量化设计。基于变密度法,以结构刚度最大化为目标进行拓扑优化,获得结构初始构型。在拓扑优化结果的基础上,综合考虑3种工况,以板件厚度为设计变量,各工况下的应力和变形为约束条件,质量最小化为目标,进一步进行尺寸优化。优化结果表明,设计方案满足结构刚强度要求,降低了结构的质量,达到了轻量化的效果。     

汽车座椅上下调节机构数字化设计

基于功能要求确定以蜗杆凸轮组合机构作为汽车座椅上下调节机构的运动方案,基于机构学理论建立该组合机构设计数学模型并在Matlab软件中编程求解,在CATIA软件中建立该组合机构各零件参数化模型并进行虚拟装配,利用基于装配体的有限元分析技术在ANASYS软件中对该组合机构总成数字化模型进行了强刚度分析和评价.最后,给出了一个设计实例.     

汽车尾板举升机构的设计及有限元分析

介绍了汽车尾板的举升机构的原理及设计方法。针对具体一款货车进行了尾板设计,绘制了三维模型,利用有限元的方法对模型做了应力分析,得出了最大应力和最大变形,均满足材料的强度和刚度的要求。本文对尾板的举升机构的研究提供了参考依据。     

NISSIAN系列车用CDROM支架的优化设计及随机疲劳分析

根据NISSIAN系列车用CDROM支架的结构设计模型和设计要求,建立了支架的静力学模型和有限元模型,通过对模型在规定试验载荷下的静力学和随机疲劳分析,说明了减少CDROM支架设计时的材料厚度不仅不影响产品的设计要求,而且还大大降低了产品的成本和实现了轻量化设计的要求,也提高了企业的实际经济效益。     

基于改进BESO算法的集材绞盘机卷筒优化设计

通过修正材料插值模型和引入应力均方差作为性能收敛指标,改进了基于von Mises应力的双向渐进结构拓扑优化(Bi-directional Evolutionary Structural Optimization, BESO)方法,并结合Abaqus有限元软件及MATLAB语言编程实现了该算法;在此基础上,优化设计了集材绞盘机摩擦卷筒,得到不同材料体积分数、不同旋转周期数时,摩擦卷筒的最优拓扑结构,在减轻质量的同时,降低了应力集中水平。优化结果对实现集材绞盘机摩擦卷筒轻量化设计具有工程指导意义。     

基于有限元的柴油发动机缸体结构分析与优化

柴油发动机必须具有较大的输出来保持良好的流动性。通过建立重型货车柴油机的三维有限元模型并设置蠕墨铸铁的材料特性进行应力分析,所选有限元模型由四个半挑选出来的重型柴油机气缸体截面组成。此重型柴油机研究的部分包括缸体、缸盖、垫片、衬套、轴承盖、轴承和螺栓,加载条件为预加载、装配负荷和燃气载荷。通过对柴油机缸体结构进行拓扑优化分析得到的优化结果,可作为设计缸体结构的参考依据。     

混合动力助力车车架结构强度分析及轻量化设计

以某混合动力助力车为研究对象,采用有限元方法对所设计的车架进行静态结构强度分析,得到了车架结构的应力分布图。以轻量化设计为出发点,在车架结构强度满足条件的前提下,对车架结构部分参数改进后的模型进行了进一步的分析,为混合动力助力车车架结构的优化设计以及轻量化设计提供了理论依据。     

面向虚拟装配公差建模方法的研究

阐述了虚拟装配系统中公差建模的基本方法,建立了零件尺寸公差与装配体配合公差的模型,利用约束关系图表达了零件尺寸信息与装配体配合关系信息,利用尺寸公差模型与约束关系图通过有关算法生成装配尺寸链.     

某型号飞机发动机拆装车有限元仿真分析

以自主设计的某型号飞机发动机拆装车为研究对象,分析其在各种工况下的刚度和强度能否满足设计要求。建立发动机拆装车的有限元模型,运用HyperMesh软件中的RADIOSS求解器,对发动机拆装车各种工况下的极限位置处的最大载荷进行校核。研究结果表明:飞机发动机拆装车在各种工况下的最大应力为185.5MPa,各工况下最大应力位置为拆装车升降机构承载侧的支撑板位置;拆装车最大位移量约为14mm,拆装车承载侧的端部为最大位移处位置,且发动机拆装车的最大应力值和最大位移量均小于材料的许用值。     

CATIA V5中按装配关系的关联设计

在进行新产品设计时,采用CATIA V5中关联设计的功能,在装配中为各零部件上的某些特征建立关联关系,就会使得零件模型的建立更加灵活,节省设计时间,提高设计效率,还避免了零件间尺寸和位置间的设计错误。通过零部件模型特征间的前后关联关系来实现关联性设计,一旦驱动特征发生设计变更,就会影响与之关联零件特征的变更,从而实现装配体的自动更新,这就大大减少了零件特征重新设计的时间,提高机械设计的效率。     

基于 ANSYS 有限元法的简支梁力学计算与优化设计

以具有广泛工程意义的简支梁为对象,基于ANSYS进行了力学分析,并对目标参数进行了优化。基于理论算法建立力学及挠度方程,计算最大应力及最大挠度。基于ANSYS建立简支梁力学模型,通过有限元法得到最大应力与最大挠度值,分析2种结果的一致性。定义尺寸参数变量,设定应力及挠度上限,目标函数为材料最优,选择零阶方对简支梁进行了参数优化,通过25次迭代趋于收敛,材料比初始值减少37．5％,获得最佳效果。采用此方法对于简支梁具有重要工程价值。