小型电动汽车车架轻量化设计与优化

小型电动汽车的车架是支承驱动系统总成及部件的关键结构,要确保其强度和刚度符合要求。使用CATIA软件对小型电动汽车车架进行三维建模,通过ANSYS Workbench进行有限元分析,研究车架在弯曲工况和扭转工况下的变形和应力,并进行模态分析。研究结果显示,设计的车架符合要求且存在轻量化优化空间,通过对车架进行改进优化,最终减重达13.9%,基本实现了车架轻量化目标。     

果园电动履带运输车车架轻量化设计

为实现果园电动履带运输车车架的轻量化,构建车架的有限元分析模型,获取弯曲工况及扭转工况下的车架应力应变分布特点,并进行静态电测试验研究。基于结构优化的方法轻量化设计车架,并对优化后的车架进行有限元校核和模态分析。结果表明,静态电测试验的各测点应力值与模拟计算值基本一致,验证了所构建有限元分析模型的可行性;在满足承载强度及刚度的条件下,轻量化设计后的车身质量减轻8.82%,一阶频率提高11.81%。研究结果为果园电动履带运输车的轻量化设计与结构优化提供了参考。     

农用收获机车架有限元分析与优化设计

应用ABAQUS软件对某农用收获机车架进行有限元静态分析,得到了车架应力云图,通过对结果的分析,运用优化设计理念对车架进行优化.改进后的结构在相同载荷作用下最大应力和最大变形量都明显降低,结构强度显著提高.     

自走式谷物联合收割机倾斜输送器设计

为了解决倾斜输送器质量过重问题,建立了倾斜输送器有限元模型,利用有限元分析软件NX NASTRAN对倾斜输送槽进行静力学分析,计算了倾斜输送槽在水平弯曲和扭转工况下的应力分布及变形;选择Altair Hyper Opt软件模块,对倾斜输送槽进行轻量化设计。结果表明,经过尺寸优化,倾斜输送槽的质量降幅为12.33%,实现了轻量化设计目标。     

农用三轮车车架结构静动态特性仿真分析

对处于产品设计阶段的某新型太阳能农用电动三轮车车架结构进行静动态特性仿真分析.首先在Pro/e软件中建立车架CAD模型,然后在MSC.Patran/Nastran有限元分析软件中建立以板单元为基本单元的车架有限元模型,对车架进行静态应力分析、自由模态有限元分析和随机振动分析,求出三轮车车架结构的动应力和变形作用下的危险结点和截面.分析结果表明,车架静应力有较大富余,动应力超过了许可应力,在制动状态容易造成车架破坏.车架固有频率和固有振型分布较有利.提出并验证了车架结构的改进方案.车架改进后,在实车静载工况和实车制动工况下最大应力均小于车架改进前该工况的最大应力.车架第1阶固有频率变大,发生共振的可能性更小.振型突变基本消除,车架静、动态性能得到改善.分析结果为产品改型设计提供了理论依据.     

基于ANSYS的车架有限元分析

以某型油罐车车架为研究对象,首先利用CATIA建立车架的几何模型,并导入ANSYS中建立其有限元分析模型,然后对车架模型进行弯曲、扭转和紧急制动三种典型工况下的静态分析,以保证车架满足刚度要求;进一步对车架进行拓扑结构优化分析与设计,根据分析结果对车架结构进行改进设计,以实现轻量化,通过对改进后的车架进行静态分析,结果表明,轻量化的车架仍满足刚度要求。     

3WPZ-h00自走式喷杆喷雾机机架的轻量化设计

为了解决喷杆喷雾机机架因安全裕度过大而引起质量过重的问题,利用Optistruct软件的尺寸优化模块进行轻量化设计.利用CATIA和Hypermesh软件建立整机有限元模型,通过机架的自由模态分析结果与试验结果的对比,验证了机架模型的准确性并分析了机架的振动频率.在有限元软件中对机架系统进行了静态分析,计算了机架系统在工作情况下的应力分布和变形.结合实际情况,采用离散的设计变量,以安全系数为1.3时材料的最大许用应力和变形量为约束条件,对机架进行轻量化设计.结果显示,经过尺寸优化后,机架在满足强度和刚度的情况下,其质量减少了58.1%,达到了轻量化的目的.     

3WPZ-500自走式喷杆喷雾机机架的轻量化设计

为了解决喷杆喷雾机机架因安全裕度过大而引起质量过重的问题,利用Optistruct软件的尺寸优化模块进行轻量化设计。利用CATIA和Hypermesh软件建立整机有限元模型,通过机架的自由模态分析结果与试验结果的对比,验证了机架模型的准确性并分析了机架的振动频率。在有限元软件中对机架系统进行了静态分析,计算了机架系统在工作情况下的应力分布和变形。结合实际情况,采用离散的设计变量,以安全系数为1.3时材料的最大许用应力和变形量为约束条件,对机架进行轻量化设计。结果显示,经过尺寸优化后,机架在满足强度和刚度的情况下,其质量减少了58.1%,达到了轻量化的目的。     

基于公理化设计的玉米收获机车架设计方法

玉米收获机车架是发动机、驾驶室、割台、剥皮机、粮仓等工作部件的安装载体,其不仅承受来自路面的不平激励,而且承受玉米收获机各工作部件工作时产生的冲击和振动。目前国内外针对车架的设计主要依靠设计经验或参考现有机型,设计方法多是经验性知识或概括性语言。基于公理化设计理论,对玉米收获机进行了功能需求分析,提取出了车架主要结构设计参数,完成了车架总体设计。其次,建立了整机总体布置模型、车架弯曲工况和扭转工况力学模型,确定了车架长L₁、宽L₂、轴距x以及横、纵梁截面（b,h,t）等车架结构参数的设计方法。最后,基于上述玉米收获机车架的设计方法,进行实例设计,并与现有车架结构参数进行对比,验证了该方法的可行性。将经验性、概括性车架设计知识运用数学语言进行了描述,形成了一套完整的玉米收获机车架设计流程,为车架设计提供理论依据和方法支撑。     

拉床构件的有限元分析及拓扑优化设计

利用有限元分析和拓扑优化技术,对拉床墙板结构进行了优化设计。建立墙板结构的有限元模型并进行前处理,结合墙板的实际工况,分析其应力应变分布和前四阶模态情况。利用LMS振动测试系统,测得了墙板的试验模态,将试验模态的各阶固有频率以及振型与有限元分析结果进行对比,二者具有良好的一致性。以改善墙板的静动态特性为目标进行拓扑优化和二次设计。分析结果表明,优化后的结果有更低的应力水平和更小的最大变形量,同时有更高的一阶固有频率,实现了设计目标。     

基于ANSYS的水稻精量直播机械机架的有限元分析

为了使开发的水稻直播机的机架满足播种作业的承载要求,避免变形过大导致播深出现较大浮动而影响出苗率,同时为防止机架与发动机等激振源发生共振,影响排种的均匀性,利用ANSYS对机架进行系统分析。综合考虑平地行驶以及翻越田垄导致一轮离地等工况,发现当右前轮离地时应力和变形量最大,最大应力为58.969 MPa,最大变形量为1.662 9 mm。通过模态分析,获得机架的一阶固有频率为90.873 Hz,而激振频率在10～30 Hz范围内,远小于机架的固有频率,该状态下机架不会发生共振。通过对应力和大变形区的结构进行优化和强化,并重复进行了有限元仿真分析,结果表明变形量明显降低。上述工作表明设计开发的机架完全满足精量直播工作的要求,同时为进一步拓扑优化和轻量化设计提供了重要的理论依据。     

自适应丘陵山地拖拉机虚拟设计及仿真分析

为进一步解决丘陵山地拖拉机易倾翻、通过性差等问题，利用虚拟样机技术对自适应丘陵山地拖拉机底盘模型进行模拟仿真分析，结合丘陵山地田间作业特点，考虑实际作业要求，用SolidWorks软件建立自适应丘陵山地拖拉机底盘三维简化模型，在ADAMS/View环境中模拟实际作业工况进行侧倾稳定性和越障性能分析，并利用ANSYS Workbench软件对车架纵梁及轮边传动箱等关键零部件在整机结构上进行有限元仿真分析。结果表明，自适应丘陵山地拖拉机底盘的最大侧倾稳定角为37.5°，大于标准要求的35°，符合丘陵山地作业要求；单侧越障100 mm障碍时，四轮始终同时着地并且紧贴路面，双轮越障100 mm障碍时，左右车轮同时同步越障，车身保持平稳状态，其具有良好的作业稳定性和障碍通过性。对关键零件进行有限元分析得出，车架纵梁与动力传输位置应力最大为3.002 2 MPa，形变位移量为1.289 6×10^-3mm；轮边传动箱和驱动桥链接处应力最大为30.229 0 MPa，其形变位移量为2.810 4×10^-2mm；关键部位所受应力均小于材料的屈服极限235 MP...     

红枣收获机骑跨式机架的优化设计

为提高矮化密植红枣收获机的工作性能,以机架为研究对象,建立有限元模型并进行静力学分析和模态分析,根据分析结果以机架的最大变形量和质量为优化目标,机架各构件的厚度为设计变量,利用design-expert统计学软件进行响应曲面设计,获得24组最优设计点,结合ANSYS软件计算各设计点的结果,并对试验方案进行响应曲面分析,获取机架各构件厚度的最优参数组合;对最优化机架进行模态分析,并与各激励频率范围进行比较,验证减振效果。结果表明,优化设计后机架质量降低11.17%,30 Hz时最大变形量减小79.848%,由14.773 mm变到2.977 mm,明显改善了机架的振动特性。     

鹅颈式半挂车车架有限元模态及谐响应分析

以某鹅颈式半挂车车架为研究对象,通过PRO/E进行建模,再将模型导入ANSA进行前处理,对车架在纯弯曲工况静态分析的基础上,用ANSYS对车架有限元模型进行模态分析和谐响应分析.通过模态分析得到了车架的固有频率和振型;通过谐响应分析得出车架振动的主要频率和主要的振动部位,研究结果可为分析此类车架的设计和改进提供理论依据.     

切割式红花收获机滚刀轴的应力分析

【目的】为了提高花丝采摘效率和花丝质量,设计一种切割式红花收获机,并对其关键部件滚刀轴进行分析与优化.【方法】利用Solidworks软件对滚刀轴进行三维实体建模,并导入ANSYS Workbench软件中进行有限元分析及模态分析.通过有限元分析得出不同转速下主轴与滚筒联接处的位移量,通过结构静力学分析得出主轴的最大弯曲应力、最大变形量及其发生的部位,通过模态分析提取出主轴1至6阶的固有振动频率及各阶频率所对应的振型.通过以上分析,会得到滚刀轴的优化结果,最后将优化后的红花收获机进行田间试验.【结果】利用胀紧联结套解决主轴与滚筒联结处产生的间隙,避免振动的发生;通过改变主轴转速、强化易变形的部位及增大轴肩处圆角半径来降低应力集中,提高红花收获机整机的使用寿命,提高了采摘花丝过程中的稳定性与可行性.【结论】该研究可以为红花收获机装置的设计提供依据.     

4.0m车架的有限元分析

应用CAD/CAE技术对4.0m车架进行了计算分析。首先利用Pro/E建立车架的三维实体模型;然后对该模型进行必要的修改形成简化模型,将简化模型导入ANSYS环境中,建立有限元模型;最后,进行弯曲工况下的强度和刚度校核计算以及模态分析。     

基于ANSYS的玉米田间管理机车架有限元分析

针对一种新型高地隙铰接式玉米田间管理机,因为车架的强度与刚度不够而可能发生弯曲、断裂等破坏的问题,利用设计软件和ANSYS联合仿真的方法,对铰接式车架在满载静止以及工作时弯曲、扭转和紧急制动这3种常遇工况进行静力学分析;对玉米田间管理机车架的六阶固有频率和振型进行动态特性分析。综合验证车架结构的合理性,为铰接式玉米田间管理机车架的设计与改进提供理论参考与技术支持。     

4HCDS-100型花生收获机机架的模态分析与振动测试

针对铲筛式花生收获机振动大的问题,以4HCDS-100型花生收获机为研究对象,为避免共振的产生,利用Inventor软件对收获机机架进行三维建模,采用Ansys软件建立了机架的有限元模型,求解出机架前6阶固有频率和模态振型,对机架进行了模态试验,验证了模态分析的可靠性,并通过振动测试分析了机架的振动特性。结果表明,正常工况下,机架固有频率可以避开田间路面和振动筛的激励频率;机架两侧方管尾部和机架中间支撑杆刚度较小,可以适当加强;机具田间作业时机架振动较小,进一步验证了机架结构设计的合理性。本研究可为铲筛式花生收获机机架的设计与优化提供理论参考。     

特种钢结构运输车车架轻量化分析

以特种钢结构运输车车架为研究对象,建立车架有限元模型,分析确定车架弯曲应力、扭转应力和一阶模态对厚度的灵敏度.基于最优化理论,以车架材料厚度为设计变量,车架总体积为目标函数,强度和一阶频率为约束条件,建立车架优化数学模型.应用结构优化软件OptiStruct对车架各设计变量进行尺寸优化.     

基于ANSYS的双侧果园开沟机机架模态分析与结构改进

在双侧果园开沟机机架设计过程中,针对机架强度和刚度问题,利用Creo软件对机架固定段和折叠段进行参数化实体建模,导入到ANSYS Workbench中对机架进行有限元模态分析,得到其前6阶频率和振型,并进行结构性能分析。以结构强度及刚度为优化目标,以低阶模态频率和振动幅度为参考标准,针对固定段机架提出该机架结构的改进方案,采用增添桁架、消除焊接残余应力的方法增加其可靠性。结果表明:改进后的固定段机架前6阶固有频率范围为52.884～135.770Hz,最大变形量为0.055 724mm,其低阶模态频率和振动幅度得到有效改善,机架的整体刚性有了很大改进,满足设计要求。模态试验表明,有限元模态分析与模态试验结果的固有频率最大误差百分比为0.857%,振型基本一致。田间验证试验表明,应用改进后的机架进行开沟作业,作业质量完全符合NY/T 740―2003田间开沟机作业质量标准规定,性能稳定,满足果园开沟机的园艺要求。