微细加工机床立柱结构优化设计

针对微细加工机床中立柱结构的特殊设计要求,提出一种对立柱结构进行拓扑优化和有限元仿真分析结合的新设计思路.在确定立柱的结构形式后,利用拓扑优化及有限元软件分析立柱受力变化的敏感方向,优化设计结构,并对立柱结构的厚度进行分组建模并进行有限元分析,建立立柱厚度变化与受定载荷变形量之间关系曲线,选择最佳厚度,最终确定立柱结构的最佳结构模型.优化设计后的立柱结构质量减轻,刚性增加,证明该优化设计过程有效可行.     

成形磨齿机立柱的有限元分析及结构优化

针对成形磨齿机的结构特点,运用有限元设计方法,建立了立柱的三维有限元模型,并利用ANSYS软件对立柱进行了动态分析,得出了立柱的动态特性.对多种不同筋板布局的立柱结构进行了分析比较,选择出了较理想的立柱结构.通过结构参数灵敏度分析,找出了对立柱结构稳定性影响最大的结构因素,从而为磨齿机结构的进一步改进设计提供重要的数据.     

单波形梁钢护栏新型立柱设计与实验研究

通过对路桥护栏多种立柱的调查和力学分析,提出了一种新型立柱的设计结构,通过有限元力学分析,新型立柱在提高刚度和节约材料方面相对于普通立柱有明显优势,并通过实车碰撞实验验证了有限元力学分析结论的正确性。     

煤矿液压支架立柱加工工艺改进

文章结合实际工作和心得体会对液压支架立柱作了概述,在此基础上,对液压支架立柱一般性结构及液压支架立柱双伸缩结构介绍、功能与工作原理做了分析,对工艺改进措施做了重要阐述。     

基于FEM的数控弧齿铣齿机立柱结构静、动态设计

借助有限元分析软件,运用结构动态设计原理和基于有限元法的变量化分析技术对数控弧齿铣齿机立柱部件进行动、静态特性分析,并以立柱结构的侧板宽度为几何参数进行灵敏度分析,找出原设计中的不足,并在结构及尺寸上加以改进.结果表明,改进后立柱的动、静态性能得到显著的提高,为机床设计和改造提供了依据.     

定梁龙门立式加工中心立柱的特性分析及拓扑优化

立柱作为定梁龙门式立式加工中心主要支撑件,其静动态性能对整机加工精度有着很大的影响,因此传统设计会预留足够大的设计余量来保证立柱具有足够的强度和刚度.此次研究根据龙门立式加工中心立柱的作用及结构特点,建立龙门立式加工中心立柱的实体模型,对其进行静动态特性分析,以结构拓扑优化理论方法为基础,通过有限元分析软件Ansys ...     

自动保管箱存取机械手立柱结构的优化设计

针对某型号自动保管箱存取机械手立柱的结构特点和受力状况,运用有限元软件ANSYS Workbench对其立柱进行建模及静力学分析,并对立柱壁厚进行优化设计,使优化后的立柱在满足刚度和强度的前提下质量减轻了46.8%,研究结果对立柱的制造和提高存取机械手的工作性能具有指导意义.     

“基底-立柱-岛体”型结构化基体的尺寸对柔性太阳能电池的影响

将柔性太阳能电池基体的基底与岛体之间增加一个方形立柱来隔离基底的变形,使基体形成了"基底-立柱-岛体"的结构,此结构的尺寸对柔性太阳能电池的延展性有显著影响。应用有限元方法分析发现:(1)立柱的宽度对界面力和Ga As电池应变的影响特别显著,且立柱宽度小于300μm时基底以上的结构因立柱失稳而倾斜;(2)立柱与岛体的厚度对界面力和Ga As电池应变的影响程度比立柱的宽度影响要小,基底高度的影响相比于立柱的宽度可以忽略不计;(3)保护膜厚度越大对Ga As电池和界面力的影响都会增大。研究成果为太阳能电池基体的优化设计提供了理论依据。     

大型电除尘器钢结构立柱部件有限元分析

利用大型通用有限元分析软件ANSYS,对某型号电除尘器钢结构主要承载部件立柱及连接立柱的墙体建立有限元模型,并对模型进行了有限元分析,研究了在各种载荷共同作用下立柱部分结构应力(应变)以及位移(变形)情况。结果表明,分析计算具有较高的精度,所建模型和采用的计算方法合理,可进一步用于电除尘器结构的优化设计。     

类蜂窝复合夹层结构的力学特性及其在精密机床上的应用

为提高加工中心中立柱的静、动刚度及热刚度,提出一种类蜂窝胞元结构,并应用该结构对加工中心的关键部件进行重新设计。首先,针对蜂窝结构在共面方向承载力不足的问题,以传统六边形蜂窝胞元为对象,在外侧构建保护壁,构成类蜂窝结构,力学特性及仿真分析表明,强化后的结构具有更好的比刚度和承载性。其次,将机床立柱结构分为横梁和立柱两部分,将类蜂窝填充结构分别与"米"字形或"井"字形填充结构进行了对比分析,从定性和定量的角度评判方案的优劣。最后,计算了刀具在实际工况下的受力及主轴箱、导轨等处的生热状况,将力载荷和热载荷施加在立柱上,并对重新设计后的立柱进行了静、动力学分析及散热性能分析。结果表明:较"井"字形填充结构,类蜂窝填充结构的立柱质量减小了4.21%,沿z轴的变形下降了39.5%,一阶固有频率提高了29.22%,热稳态时间减少了81.39%。     

液压支架双伸缩立柱的结构型式和性能分析

本文祥细的分析了液压架各种不同型式的双伸缩立柱的工作原理,结构特点和性能,并指出各种双伸缩立柱所适用的地质条件。     

基于性能试验的多孔薄壁立柱强度分析方法

为了分析立体货架中常见的含有规则孔洞序列的薄壁钢立柱强度,基于立柱极限承载力性能试验和有限元仿真,以工程实际中常见的9种型号立柱为研究对象,针对立柱孔洞简化方法进行了研究.结果表明,采用最大外接矩形法简化孔洞结构从而进行全截面厚度折减的方法更接近于试验,可为多孔立柱强度计算及标准制定提供参考.     

液压支架双伸缩立柱的结构类型与控制方式分析

分析了液压支架双伸缩立柱的结构与控制方式,研究了采用不同控制回路时的工作特点与阻力值,可作为设计双伸缩立柱的依据.     

双排立柱结构附近孤立波传播变形数值模拟

基于Navier-Stokes方程运用大涡模拟建立了三维数值波浪水槽,分别模拟了孤立波与并列和交错两种双排立柱结构的相互作用的过程,并通过物理模型实验对比验证了双排立柱结构附近的自由液面、流速和动水压强的变化特征.随后运用校核的模型进一步分析了双排立柱结构附近波浪的反射系数、透射系数、能量耗散系数以及能量耗散系数与拖曳力系数之间的关系,并考虑了不同入射波高和柱间间隙的影响.研究结果表明:并列和交错两种双排立柱结构附近孤立波传播变形的特征总体变化趋势相似:随着圆心距与圆柱直径的比值(间隙比)增大,反射系数和能量耗散系数减小,透射系数增大;随着入射波高与静水深比值(相对入射波高)增大,孤立波的反射系数变化较小且无规则,而透射系数逐渐减小,能量耗散系数逐渐增大;并列双排立柱结构附近的波浪的透射系数大于交错双排立柱结构,而反射系数则小于交错双排柱结构,当间隙比大于2.0时,布置方式对孤立波传播变形的影响可以忽略不计.最后通过回归分析发现两种布置双排立柱结构的平均拖曳力系数与能量耗散系数均存在线性关系.     

基于虚拟样机的数控铣床结构动态特性分析

为了对数控铣床结构进行优化设计,运用系统建模与仿真以及虚拟样机技术,分别在Pro/E、ADAMS和ANSYS平台上建立数控铣床的三维模型和立柱有限元模型,进行了数控铣床的运动仿真和立柱的模态分析,得到立柱前20阶频率.通过对变形云图的分析,确定电机主轴的转速不宜大于12000r/min.     

单立柱堆垛机机架的力学分析与结构优化

机架是巷道堆垛机的重要组成部分,承担了绝大部分载荷和惯性力,其中立柱受到应力集中和挠度影响最大.因此,堆垛机立柱的力学性能影响着整机的安全及运行效率.通过Solidworks建立单立柱堆垛机机架模型,结合ABAQUS对模型进行静力分析和模态分析,从理论上验证设计方案的合理性、可靠性和安全性.在静力分析结果的基础上,针对不足之处对立柱结构提出3种优化措施.经比较选定优化方案:立柱高度和壁厚保持不变,纵向截面上底减小为0.56,m,下底增大为0.68,m.优化后,机身增重0.8%,,最大应力增大1.1%,,立柱挠度减小了11.4%,,刚度性能显著提高.     

钢管式桥梁栏杆结构性能及设计参数研究

以钢管式桥梁栏杆结构为研究对象,采用现场加载试验与有限元分析法相结合方式,探讨传统的钢管式栏杆结构是否满足《城市桥梁设计规范》强制性修订条文设计性能要求;在此基础上进一步分析了立柱间距L、立柱与扶手构件厚度D、栏杆高度H 3个主要设计参数变化对结构性能的影响规律。结果表明:传统的钢管式桥梁栏杆结构满足规范条文要求,安全储备系数较高;当立柱间距L大于2 200 mm时扶手水平变形率会急剧增大,且栏杆的抗侧移能力与立柱和扶手构件厚度参数呈正相关性而与栏杆高度参数呈负相关性。     

基于梯度强度立柱的客车侧翻安全性多目标优化设计

提出一种新型梯度强度立柱结构,使侧翻时客车立柱不同位置的强度与受力匹配.对梯度立柱分析表明:新型梯度强度立柱结构明显提高了客车侧翻安全性能.结合最优拉丁方实验设计和径向基近似技术,构建了设计响应的高精度近似模型,并采用多目标遗传算法对其寻优.优化结果表明:通过对梯度强度立柱结构的强度与壁厚的合理匹配,不仅使得客车的侧翻安全性得到较大的改善,而且达到了客车轻量化设计的目的.     

多层大跨度新型盒式结构动力特性分析

为研究多层大跨度新型盒式结构的动力特性,采用SAP2000有限元软件建立结构模型,分析结构频率和振型;对影响结构频率的立柱尺寸、薄板厚度、剪力键高度等因素进行参数化分析。分析结果表明,新型盒式结构的低阶振型主要为结构的平动和扭转,高阶振型主要为楼板的竖向振动;立柱尺寸、薄板厚度和剪力键高度对结构频率都有一定的影响,对高阶频率影响相对显著;合理设置叠合层可增强结构的刚度、强度和整体性。     

基于ANSYS的堆垛机立柱刚度的分析

堆垛机结构的优劣直接影响自动化立体仓库的可靠性和效率,传统经验设计方法很难掌握堆垛机立柱结构力学性能.采用有限元方法分析堆垛机立柱和下横梁的刚度,为堆垛机结构设计提供了一种行之有效的分析方法.