基于ANSYS软件的机床主轴箱设计分析

主轴箱是机床的关键部件之一.主轴箱的动态特性,直接影响整机加工效果.充分利用有限元分析软件ANSYS,在主轴箱动态设计优化方面已经发挥了重要作用.本文主-要从ANSYS软件和有限元的设计简介入手,对ANSYS优化设计和有限元建模设计提出了具体的设计方法.该方法的采用,为复杂机械结构优化设计,提供了一种新解决办法.     

磁流变阻尼器的有限元参数优化设计

磁流变阻尼器结构优化设计是高性能磁流变阻尼器研制及应用的关键技术。在传统磁流变阻尼器设计方法的基础上,将有限元分析方法引入结构优化设计程序中。针对某汽车磁流变阻尼器的设计、开发,建立了优化模型,提出了磁流变阻尼器优化设计计算流程。采用有限元分析软件ANSYS的参数化编程语言APDL(ANSYS Parametric Design Language),对汽车磁流变阻尼器的结构参数进行了优化。研究结果表明:采用参数化编程语言APDL程序对磁流变阻尼器进行优化设计,结构体积明显减小,磁场分布更加合理,能量利用率增加,阻尼力调节范围满足实际工程需要,优化设计方法是可行和有效的。     

CHOICE命令与菜单技术的应用

采用了菜单技术及ＤＯＳ６．０中的ＣＨＯＩＣＥ交互式命令，编制了硬盘批处理程序，并应用于微机室硬盘操作管理。     

基于MFC和APDL的槽式集热器快速建模和优化

针对使用基于灵敏度分析方式对槽式太阳能集热器支架进行优化过程过于复杂的问题,对ANSYS二次开发技术进行了研究。采用ANSYS参数化设计语言(APDL)建立分析和优化过程宏文件,并基于微软基础类库(MFC)建立友好的人机界面进行封装形成快速建模和优化程序。运用程序对一种尺寸的集热器结构进行了优化,结果表明应用程序方便有效,简化了操作,有效地提高了设计效率。     

基于ANSYS的钢结构玻璃雨篷可靠性研究

对有限元分析软件ANSYS的概率分析功能做了基本介绍.为研究钢结构雨篷结构可靠性问题,运用ANSYS软件建立了典型钢结构雨篷的有限元分析模型.利用ANSYS软件的概率分析模块来进行钢结构雨篷可靠度分析,选择雨篷结构的载荷、弹性模量等各种设计参数作为随机输入变量,通过交互式界面整理得到APDL命令流建立可靠性分析文件并进行分析,进而得到危险部位的最大应力与最大变形的可靠性概率,得出各设计参数与目标变量的灵敏度关系,可为结构优化设计作参考,提高设计效率.     

平面钢筋混凝土框架结构优化

采用Matlab和ANSYS混合编程的方法编写了平面钢筋混凝土框架结构的优化设计程序,充分发挥了各自的优势,节约了结构优化程序的开发成本.程序中调用ANSYS完成结构有限元分析,而后采用Matlab中遗传算法(GA函数)完成优化分析,二者之间通过调用磁盘文件的方法进行数据传递.最后通过算例分析证明了程序的可行性,同时根据结果对比进一步验证了遗传算法在结构优化方面的优势.程序用户界面友好,操作方便,对结构优化实用化的发展起到一定促进作用.     

移动热载荷在焊接温度场数值模拟中的应用

为分析焊接过程中焊件温度场随焊接热源移动变化情况,采用ANSYS命令流编制参数化程序,动态填充热流密度表,实现移动热载荷的加载;针对薄板堆焊,选用高斯热源模型,进行了焊接温度场数值模拟.数值模拟结果表明,所采用命令流动态加载热载荷的方法,能够较好地模拟实际焊接过程中的热源移动情况;针对其他的焊缝形状和焊接方法,可通过更改命令流程序参数的设置,获得适合的移动热源移动轨迹和热源模型的数学描述,实现焊接温度场的数值模拟.     

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.     

基于混合编程的大跨桥梁桥塔抖振时域分析

基于大跨桥梁桥塔抖振时域分析,采用Matlab和ANSYS参数化设计语言(APDL),编写了相应程序和命令流,分析大跨桥梁抖振响应;给出了用改进谐波合成法模拟风场和用混合编程实现抖振分析的方法,在Matlab中实现风场模拟,用ANSYS中的瞬态分析实现抖振时域分析,并应用于湖北鄂东长江公路大桥桥塔抖振分析.结果表明:基于混合编程抖振分析方法是可行和正确的;拉格朗日插值改进模拟风场的谐波合成法减少了矩阵分解的次数,提高了计算效率.     

新型混凝土组合框架结构模型的非线性分析

基于一榀1/3缩尺新型U形钢筋混凝土组合梁-钢筋砼柱组合框架结构模型在低周反复荷载下的试验成果,采用ANSYS参数化程序设计语言(APDL)编制了命令流,对模型框架在低周反复荷载作用下的抗震性能进行了非线性有限元分析(FEM).FEM考虑了钢筋和混凝土间的相互作用,以及结构钢和混凝土间的相互作用,模拟得到了单调加载及反复加载下模型结构的荷载-变形关系曲线,验证了所建模型分析组合框架结构全过程分析方法的可行性,以及所编制的APDL命令流程序对组合框架结构抗震计算的有效性,为组合框架结构抗震设计提供了实用的计算软件.     

基于ANSYS分析的拱坝体型优化

根据拱坝体形的几何特征,基于ANSYS软件的参数化设计语言(APDL),将零阶近似方法和随机搜索法结合起来对单圆心变厚度双曲拱坝进行了优化设计.计算结果表明,该优化方法求解效率高,优化后的坝体应力分布更均匀,优化效果明显.     

纤维布加固钢砼轴心受压柱加固参数优化分析

采用ANSYS对纤维布加固钢混凝土轴心受压柱的加固参数进行了优化分析,并与试验结果进行了比较。分析结果表明:通过合理选择有限元分析数值模型,可较好地预测纤维布加固混凝土柱的轴心受压性能、最优加固间距和最优加固层数。为模拟钢筋混凝土结构的受压性能和结构优化设计提供了新的方法和途径。     

基于遗传算法和BP神经网络的圆柱壳大开孔接管结构优化研究

应用神经网络模拟GB150-2011《压力容器》标准中圆柱壳径向接管开孔结构参数与强度关系,以开孔接管结构用材最省为优化目标,采用遗传算法对圆柱壳大开孔接管结构进行优化设计研究.经神经网络拟合后,标准算图数据信息归一于一个三层的BP网络并应用于遗传算法程序中,与反复查图和有限元优化算法相比,此优化算法更节省设计时间.经验证,优化后的结构符合强度要求,优化结果满足工程设计需要.     

ANSYS在模态分析中的应用

共振是机械结构不可避免的问题之一，利用大型有限元分析软件ANSYS对设计的结构进行模态分析，将有效预估结构的振动特性，优化结构设计．以某铣刀主轴为例，介绍了软件的应用方法，并给出了计算结果。     

风电塔筒爬壁机器人电机基座优化设计

为解决应用于风电塔筒壁面检测的爬壁机器人电机基座轻量化的问题,提出了一种将动力学仿真与优化设计相结合的方法。通过ADAMS进行动力学建模仿真,得到电机基座的动态载荷并将其作为优化设计的边界条件;通过ANSYS Workbench将拓扑优化、尺寸优化相结合的方式进行优化设计,拓扑优化确定了优化区域。结合参数敏感性分析和响应面法的尺寸优化确定了满足电机基座轻量化目标的最优解。     

基于SolidWorks的双梁桥式起重机的有限元分析

通过实例用SolidWorks进行结构建模,导入ANSYS进行有限元分析,验证了设计的合理性,体现了虚拟样机技术能优化设计方案,缩短设计周期和提高产品质量.     

用ANSYS进行多臂机C形杆的应力应变分析

采用ANSYS5.4有限元程序对多臂机C形杆进行静态应力应变分析，从而达到校核C形杆零件强度、进一步优化其结构形状的目的。     

应用ANSYS优化设计传动滚筒

将优化设计理论引入到CAD,CAE,VD技术中,既能够在产品的设计过程中不断选择设计参数并评选出最优方案,又可以加快设计速度,缩短设计周期。本文利用基于有限元法的ANSYS优化设计功能,选择传动滚筒的壁厚为设计变量,对传动滚筒的壁厚进行优化设计,使产品既满足使用要求,又能达到结构轻量化、设计效率提高的效果。     

Sensitivity optimization of a monolithic high-shock three-axis piezoresistive accelerometer with single sensing element

There exist several difficulties in the design of monolithic high-shock three-axis accelerometer, such as high g overload, transverse overload and the cross coupling in three dimensions, etc. It is necessary to optimize the sensitivity to improve the performance of the accelerometer. For the monolithic high-shock three-axis accelerometer, the complexity of the sensitivity optimization is that it should consider not only the sensitivity difference between different axes but also the elimination of cross-coupling outputs, together with the natural frequency, structural integrity and high g overload. In this paper, the optimization process for decreasing the difference of the sensitivities between different axes of a monolithic high-shock three-axis piezoresistive accelerometer with single sensing element is established. The optimization is conducted in the condition of 100000 g acceleration by two methods-the method based on the optimization module of ANSYS and the ACO （ant colony optimization） method. The comparison between un-optimized and optimized models proves the efficiency of the optimization methods. In addition, the optimization results show that the ACO method combined with the FEA （finite element analysis） is much more efficient than the method based on the optimization module of ANSYS for the structural optimization problem. And the ACO method can be widely used in the optimization problem of the sensing elements with complicated structure.     

宽端接圆柱杆的复合指数形变幅杆的设计

利用替代法得到了复合指数形变幅杆的频率方程,在此基础上解算出谐振长度、放大系数等重要参数,并借助于ANSYS软件对复合变幅杆进行模态分析.结果表明该方法对复合形变幅杆的设计是可行的,也显示了ANSYS在变幅杆设计中的重要性.这给其他复合变幅杆的设计提供了参考.