水下金刚石绳锯机监测系统设计

为掌握金刚石绳锯机在水下切削作业时的工作状态,并能及时对作业参数进行调整,设计了一种水下金刚石绳锯机监测系统。分析了绳锯机切削作业时的切削参数,选取切削速度、进给速度、张紧力、串珠绳位置和液压系统进行监测。硬件采用基于ARM7TDMI-S核心的处理器LPC2214,配合监测传感器、存储器、RS232通讯和LCD显示器组成硬件系统。分析了监测系统软件设计思路,对数据显示和数据处理进行模块化设计。经过测试,显示器可以实时显示绳锯机的主要作业参数。该设计实现了水下金刚石绳锯机作业参数的可靠监测,对提高绳锯机的水下切削效率有重要意义。     

大口径闸阀阀体强度分析与结构优化

利用有限元软件对楔式闸阀阀体强度进行计算和分析,找出应力集中点,以应力集中处的最大等效应力作为目标函数,以阀座凸台处基本尺寸作为设计变量进行优化设计.得到理论最优的结构尺寸,提高阀体的强度,使阀体的应力分布更加均匀.优化前后结果对比表明优化后的阀体最大等效应力减少16.7%,优化后的阀体性能得到较大改善.     

小型圆盘锯机锯切声功率的计算分析

以小型圆盘锯机为研究对象,通过对锯切过程中主要声源及受力有确了主要锯切噪声是由锯齿高频脉冲激励引起锯片和工件的局部高频脉冲振动所产生的。并用大型有限元结构分析软件ＡＮＳＹＳ计算得到了单元速度值,根据结构振动声辐射理论,对圆盘锯机的锯切噪 进行了定量计算分析。理论计算值与实测结果的比较表明,所建立的圆务锯机锯切噪声分析及计算理论是正确的。     

降低金属锯切机噪声的研究

为了降低金属锯机的噪声，对锯切噪声产生机理进行探讨，采用新技术，利用隔声材料对锯切机进行降噪、减振的结构进行优化设计，得出合理的减振、降噪、隔声的锯机结构。     

基于AWE的大口径闸阀阀体强度分析与结构优化

在ANSYS Workbench集成开发平台环境下,建立大口径闸阀阀体的参数化模型,从安全、经济的角度,就如何改进阀体的结构以减少阀体的应力集中现象,合理优化加强筋结构尺寸和位置进行有限元分析和结构设计,得出阀体最优的结构尺寸,结合最大应力强度敏感性分析,为该类阀体结构的设计提出指导性意见.结果表明,优化后的阀体最大等效应力明显减小、应力分布更加均匀,该研究方法具有较高的效率和精度.     

基于ANSYS的推力滚子轴承优化及软件的研制

将有限元结构分析与优化算法相结合,应用APDL建立了多排均载推力滚子轴承的有限元模型及优化数学模型.对该类轴承结构尺寸进行优化,得到最大均载率.采用UIDL语言编制用户界面,该软件封装了有限元模型和优化数学模型等要素,便于普通设计人员的使用.     

平移式框架砂锯的动力分析及计算机辅助计算

本文对ＬＨＳ８６－４５型平移式花岗石钢砂锯机的设计，提出了一个可供实用的动力学模型和较详细的理论分析及计算方法。锯机视作曲柄滑块机构，并借助计算讥的辅助计算，正确的选取锯框重量为１０５Ｎ，连轩长度为 ６．５ ｍ，曲柄长度为 ０．２６ｍ以及锯机的功率为７５ ｋＷ等结构参数。同时对设计中的一些理论问题进行了探讨。     

农村公路生命防护工程低成本柔性护栏研究

为设计出一种适用于中国农村公路的低成本柔性护栏,文章针对农村公路路侧防撞设施安全隐患较多的现状,以国家相关标准为设计依据,运用有限元数值分析方法,建立汽车-护栏有限元碰撞分析模型;并利用正交试验设计方法对缠绕挂接式柔性护栏进行尺寸优化设计,得到柔性护栏的最优尺寸组合为立柱间距3 500mm、立柱截面尺寸95mm×45mm、立柱壁厚3mm;对最优尺寸进行安全性验证和经济性分析得出:小型客车质心最大加速度为11.4g,中型客车和中型货车的横向动态最大偏移量分别为910、814mm,护栏安全性良好;优化后的柔性护栏造价约100元/m,经济性良好,适合在农村公路生命防护工程中推广应用。     

基于拓扑优化的钢桥结构合理构型研究

采用拓扑优化的方法,对钢桥结构的合理构型设计进行了研究.首先,基于Hypermesh建立了一个矩形区域的初始有限元模型,在赋予钢材参数后,进行了静力分析.然后,对模型设定可设计区域,以结构刚度为约束条件,结构总质量最小为目标函数,应用OptStruct对钢桥进行了拓扑优化.最后,提炼结构优化后的计算模型,重新进行有限元静力分析,得到结构的位移和应力分布,并将优化结果与初始模型的结果进行了对比分析.研究结果表明:优化后的结构合理构型表现为拱和桁架的组合结构,通过优化设计,在结构刚度和强度基本不变的情况下,钢桥结构的总质量可降低54%.该方法应用于一个旧桥加固工程中,有效性和可行性得到了验证.     

立式环模颗粒成型机压辊性能仿真分析

立式环模颗粒成型机是一种新型生物质燃料颗粒的生产设备,采用偏心轴压辊式结构,即压辊绕轴转动,与环模接触将物料挤出,压辊成为成型机稳定工作的关键影响因素之一。基于虚拟样机仿真技术,利用有限元分析软件对压辊组件进行静态结构仿真分析,得出在正向与侧向受载情况下,压辊所受最大等效应力小于材料本身许用应力,并且压辊的最大变形量远远小于其压辊的总体尺寸,压辊的强度与刚度可以得到保证,从而验证成型机压辊的结构性能合理性。     

混凝土强度对GFRP-型钢-混凝土组合柱尺寸效应的影响

运用静力试验方法考察4根GFRP-型钢-混凝土组合柱在C30和C40混凝土强度下的受压能力,验证Ansys软件所建模型的正确性.建立2种混凝土强度的有限元模型,对10个构件进行有限元分析.结果表明:混凝土强度对试件的尺寸效应存在影响,在试件尺寸相同的情况下,混凝土强度越高,结构的承载力越强,而延性越差;在混凝土强度较低的情况下,混凝土强度对结构的尺寸效应影响更为显著.     

基于ANSYS压力容器不等厚过渡区的强度优化

以大型有限元分析软件ANSYS为工具,利用APDL语言建立了参数化模型,在研究了压力容器各部件之间不等厚过渡区域的应力强度分布规律的基础上,结合ANSYS优化设计模块,对不等厚过渡区域的尺寸进行了优化设计.得出了过渡区域的尺寸和结构最大应力强度之间的关系,找到了过渡结构的最优设计尺寸.结果表明,采用优化设计后的结构最大应力强度比设计前的结构下降了10.6%.     

轮胎断面锯切机的锯轮加工精度与带锯运动平稳性研究

对轮胎断面锯切机的简化模型进行了理论计算和数值分析,并对影响锯机锯切质量和工作安全性的主要因素进行了预测和模拟,为样机的研制和调试提供了必要的依据。     

中型客车车身结构强度优化及轻量化设计

建立客车车身骨架的有限元分析模型并对其进行结构强度分析与优化.模型中保留了主要承载件,对悬架、预埋件、变截面梁与蒙皮进行了简化.在整车结构强度分析的基础上,采用尺寸优化设计方法对整车骨架进行轻量化设计.结果表明:优化后的结构强度明显增强,在一定程度上达到轻量化的目的,为客车整体骨架的优化提供了参考和依据.     

移动式垃圾转运站翻转机构动力学仿真与优化

以提高结构强度和减轻自重为目标,利用ADAMS和ANSYS软件对移动式垃圾转运站翻转机构进行动力学仿真与结构有限元分析,提取典型姿态下构件的动力学参数,建立参数化有限元分析模型,得到典型工况的应力分布,结合结构优化导重法进行优化设计。在保证结构应力低于许用应力的情况下,优化后整体结构最大应力从262 MPa下降到186.3 MPa,重量下降49 kg,提高了产品的性价比和市场竞争力。     

涡旋压缩机优化设计专家系统的开发与研究

涡旋盘的优化设计基于模型的推理运算过程，这些模型包括涡肇压缩机设计用的理论模型、实验模型和经验知识模型。优化过程分涡旋盘的涡旋参数优化和涡旋盘的尺寸优化两部分：参数优化是确定一组最好的涡旋参数、使涡旋压缩机的能效比ＥＥＲ为最高；尺寸优化是以有限元ＦＥＭ分析计算和手段，确定最优的涡旋盘尺寸，使它们的变形小，重量轻，强度大。利用该系统所设计的样机性能明显提高。     

某机型飞机主起舱开口处后撑板结构尺寸优化

本文采用大型有限元分析软件,对某型飞机主起落架舱开口后撑板进行有限元建模;计算了该后撑板结构在着陆工况的最大应力、应变;对隔板基本厚度及肋条分布等各种参数进行了校核优化。设计后撑板尺寸及筋条布置情况,同时需考虑结构选材与系统协调、重量、制造等工艺及成本,合理的后撑板设计,可大大提高该处载荷的有效传递,分析结果表明后撑板的设计满足强度和刚度要求,为结构设计提供了参考依据。     

客车车架的结构优化设计

文章以有限元结构分析和优化算法相结合为手段,以某型大客车车架为例,根据对车架的静态强度、刚度和模态特性的分析结果,对车架局部进行了改进设计和中段纵梁的截面尺寸的设计优化,建立了中段纵梁的力学模型、优化参数模型及有限元模型,采用ANSYS参数化设计语言编制了优化设计程序,用ANSYS软件中的零阶优化方法获得最优设计;另外对车架主要结构进行了拓扑优化,优化结果使纵梁结构节省了部分材料.计算结果表明,该优化设计的方法可广泛应用于车架的优化设计工程.     

轴对称组合模具的接触强度分析

为解决轴列称组合模具的接触强度分析,本文根据接触状态下的有限元基本方程以及通过对接触条件的分析得到的仅与接触点有关的定解方程编制了轴对称组合模具有限元分析程序.以钢球成形模为算例,对其进行了接触强度分析,得到了不同过盈尺寸的应力分布,同时给出更为合理的过盈尺寸.     

基于混合元胞自动机的铝合金保险杠横梁设计

为提高保险杠横梁的耐撞性并考虑轻量化的要求,提出铝合金横梁结构的设计方法.建立耐撞性有限元仿真模型,基于混合元胞自动机方法进行耐撞性拓扑优化,根据材料分布得到H型梁的结构;采用Kriging近似模型技术,进一步优化拓扑优化后的截面尺寸.结果表明,所提出的结构设计方法可以得到合理的截面形状和尺寸,提高了保险杠横梁耐撞性且实现了轻量化设计.