基于ANSYS的机床头架模态分析及结构改进

以M1432B万能外圆磨床的头架为研究对象。首先对SolidWorks三维模型局部简化。采用有限元ANSYS对其进行模态分析,获取前7阶固有频率及位移振型图,结合有限元模态分析结果对其结构进行了改进。在头架的罩子上添加了两块肋板与头架整体相连接,从而提高了头架的整体刚度。改进后的头架各阶模态频率有所提高,改进前后头架的振型变化较大。为机床的优化设计和技术改进提供重要的参考依据。     

基于有限元分析的拖拉机尿素箱支架轻量化设计

为使拖拉机尿素箱支架在满足可靠性要求的情况下实现轻量化，降低零部件的加工和制造成本，对原尿素箱支架进行了结构重造与优化。运用Hypermesh和Nastran对优化前和优化后的尿素箱支架分别进行了结构强度分析，得出了应力分布结果。分析结果表明：优化设计后的尿素箱支架不仅强度有所提升，且质量由原有的6.9 kg降至3.3 kg，减轻3.6 kg （占比52%），较好地实现了部件轻量化目标，大幅降低了加工和制造成本。     

某打浆机机架有限元分析及优化

为研究打浆机承载机架的可靠性,对机架进行有限元分析。通过应变电测试验,验证了有限元模型与仿真计算的可靠性;通过静力学分析,校核了机架在平稳运输状态下的强度、刚度;对机架的主要组成部件进行了多目标尺寸优化,并依据优化结果进行了改进,改进后的机架在满足强度、刚度要求的前提下减轻了8.07%,同时简化了结构,减少了焊接工序,达到了机架轻量化的目的。     

基于ANSYS的某柴油机连接箱减重优化分析

对某柴油机连接箱的结构减重进行了研究。利用Creo软件建立连接箱模型并导入ANSYS中进行初始强度分析并校核,对模型进行拓扑优化分析,根据优化结果对模型进行合理的修改。对修改后的模型进行强度分析,并对比优化前后模型强度,以验证修改后的模型是否达到设计要求。结果表明,因合理改变连接箱结构,使得连接箱静力学分析结果有了较大的改善,对比分析显示,其应变值降低了44%,应力值下降了18.1%,减重10.9%,达到预期效果。     

整地筑埂联合作业机机架有限元分析与结构优化

整地筑埂联合作业机的机架对机器的主要工作部件起着重要的支撑作用。利用三维软件Solidworks进行建模,并运用有限元分析软件ANSYS对机架进行静力学分析。分析结果表明:旋耕部件机架的最危险区域是牵引架的横梁,筑埂部件机架的最危险区域在前端销轴连接处,此部位所承受的最大应力、应变均在许用范围内。因此,该机机架的强度和刚度满足其使用要求,其工作性能是安全可靠的。此外,还对整机结构进行优化,在满足使用要求的前提下,优化后整机重量减少15.5%,减轻了机重,达到节省材料的目的。     

基于ANSYS的双料箱施肥机搅刀结构优化设计

为了提高双料箱施肥机搅刀的强度,在对搅刀结构及工作原理分析的基础上,建立三维模型并基于EDEM进行离散元仿真分析得到刀片所受力的变化;然后,通过单因素静力学仿真试验,建立了搅刀参数与最大等效应力之间的单因素数值拟合模型;在此基础上,通过正交仿真试验及回归分析,建立了多因素的数值拟合模型,并将数值模型的理论值与正交试验值进行比较,验证了模型的准确性;最后,以最大等效应力的最小值和搅刀质量的最小值为优化目标,基于遗传算法进行参数优化。仿真结果表明:优化后的搅刀最大等效应力减小了8.25%,质量降低了1.55%,满足优化设计要求,为双料箱施肥机搅刀设计改进提供了参考。     

动力电池电池箱轻量化设计

为轻量化电池箱并保证其强度、刚度和安全性能,对比了在尺寸优化阶段引入安全性评价指标与否2种方法。首先对电池箱进行了静力分析、模态分析和挤压仿真,然后是形貌优化和尺寸优化。在尺寸优化阶段,以挤压作为安全性评价指标,同时考虑静力分析和模态分析,对比了2种多目标优化方案,最终确定了电池箱各板件的厚度。优化结果表明,在尺寸优化阶段引入安全性指标,电池模组变形量减少了43.08%,且电池箱质量减少了20.81%。在轻量化的同时保证了强度刚度和安全性能。     

汽车盘式制动系统轻量化设计

应用ANSYSWorkbench软件建立了纯电动车的盘式制动器的有限元模型,对模型进行了力学分析。在满足盘式制动器的自身刚度、强度要求同时,运用拓扑优化技术对钳体和支架进行了结构优化,研究如何进行有效减重。在材料方面,用ZL101为基体SiC增强的铝基复合材料代替HT250材料对制动盘进行了优化。盘式制动器在优化后,制动钳减轻了71%,支架减轻了70.7%,制动盘减轻了63%,减重效果良好,部件的性能指标也都满足要求。     

烟苗移栽井窖制作机关键部件改进及试验

针对贵州田间烟苗移栽井窖制作机普遍存在成井头耐用度不高、井窖质量难以满足移栽要求等问题,结合已有的烟苗移栽井窖制作机和农艺要求,对现有的井窖制作机成井头进行改进。基于传统成井头设计制作了4种新型成井头,并完成了田间测试。结果表明:改进后的前3种成井头所制井窖口径9～10cm、井窖深16～20 cm,基本符合农艺要求。3号成井头的回土能力、成井效率(特别是对于粘重、板结土壤或火石子地)有明显的优势;4号成井头可达到增大井窖口径的目的,但需进一步减轻质量,提高动平衡精度。该研究对成井头的结构优化与指导实际生产有一定的现实意义。     

可调行距高速插秧机移箱机构优化设计

移箱机构是可调行距高速水稻插秧机的重要部件,其工作可靠性直接关系到栽植臂的取秧量,对整个插秧机工作性能有着重要影响。为此,通过对现有移箱机构的研究与分析,设计一种可调行距高速水稻插秧移箱机构。运用三维软件对转子和螺旋轴等核心零部件进行实体建模,通过动力学分析软件对其进行虚拟仿真,得出转子与不同过渡曲线的螺旋轴在运动过程中的接触力曲线图,并运用有限元分析软件对正弦过渡曲线的螺旋轴进行强度校核。最后运用多学科优化方法对移箱机构转子进行优化。结果表明:优化后的转子最大应力降低2 1.8%,移箱机构满足可调行距高速水稻插秧机工作性能要求。     

新型农用运输车变速器传动齿轮优化设计

介绍了一种新型自动变速器的结构以及原理,并根据车辆变速器的设计要求和特点,建立了其优化数学模型,在满足相应设计要求的条件下,使变速器传动齿轮的质量最小.根据某车型原变速器设计参数为基础,利用MATLAB优化工具箱对其进行优化设计,并对优化结果进行校核.结果表明:在满足强度要求的条件下,使其质量减轻了13%左右.     

纯电动汽车车架有限元分析及轻量化设计

以某纯电动汽车底盘车架为研究对象,运用HyperMesh软件建立纯电动汽车的有限元车架模型,并对车架模型进行模态分析以及在不同工况下刚、强度分析计算。然后根据分析结果,通过Isight软件构建车架的响应面近似模型,对车架的主要承载梁进行尺寸优化设计,并对优化后的车架进行模态校验和刚、强度分析。结果表明:在保证汽车各方面的性能要求下,优化后的车架总质量减轻了12.7%,同时第7阶模态避开了电动汽车共振区域,弯曲刚度提升6.4%,扭转刚度提升了9.4%。     

基于SIMP理论的鞍座支架拓扑优化设计

以某型车辆鞍座支架为研究对象,针对其结构偏重的问题,采用拓扑优化的方法使其结构轻量化。采用基于SIMP的材料插值方法对鞍座支架进行静态强度下拓扑优化分析。然后基于拓扑优化后的模型对原有鞍座支架进行重新设计,采用有限元分析验证拓扑优化结果。结果表明,优化后的鞍座支架质量减轻了26.3%,优化后的结构强度和刚度都符合设计要求。     

双层拱架结构塑料大棚透光率及稳定性分析

设计了一种新型双层拱架结构塑料大棚,并对其透光率进行了分析计算,外层棚的平均透光率为76.08%,能满足棚内植株生长发育光照要求。将薄膜与骨架看作一体,采用三维建模软件构建双层棚的整体模型,运用有限元方法对外层棚进行较准确的受力分析。结果表明,新型大棚能够增加拱架的结构稳定性,解决了过去只对骨架或单拱分析计算造成的误差,为该棚型的进一步优化和改进提供了必要的依据。     

基于有限元分析的油菜联合收割机割台结构优化

油菜联合收割机作业时割台容易发生振动,不但会造成漏割,而且严重影响割茬质量。基于有限元分析,通过改进切割器、调整割刀位置,进行了割台结构的优化,以提高其在作业过程中的稳定性。分析结果表明,割台本体框架模型与加入驳接架后模型的有限元应力分析最大值的变化较小,故为保证油菜收获效率,可进一步减轻割台重量,优化割台结构;加装驳接架后割台的变形量有所增加,因此需加强连接结构,以提高割台刚性;在6阶模态分析中的第3阶振动频率(76.195 Hz)对割台的切割器横梁影响较大,因此后续需要对割刀横梁进行强化,且将竖刀安装在送穗口一侧,可实现割台的共振平衡。     

基于ANSYS的轻型170F柴油机机体结构优化

机体是小型风冷柴油机中的一个主要零部件,其结构优化对柴油机的轻巧化有着重要影响。利用ANSYS有限元技术,对轻型170F柴油机机体结构进行了强度计算分析,找出了该机体设计中的一些薄弱环节,为加强轻型170F柴油机机体的强度、并进一步改进其结构的优化设计提供了理论依据。改进结果表明经优化设计后的机体比优化前总质量减轻1.282kg,减轻幅度为11.93%。     

基于ANSYS的1LF-335液压翻转犁犁架的有限元分析

根据1LF-335液压翻转犁的犁架结构和受力特点,建立了有限元分析的力学模型,确定了在一般工况和遇障工况下载荷及约束等边界条件。利用ANSYS软件的参数化设计语言APDL编写程序,建立了犁架的有限元模型,并对其进行了分析求解,得到犁架在两种工况下各部分的挠度、转角以及应力分布云图和约束力。计算结果表明：犁架的结构能够满足强度要求,但纵向刚度稍差,应适当加粗牵引梁。因此,利用ANSYS有限元软件对犁架进行空间静力分析,可作为今后犁架结构设计和改进的一种可行手段。     

16团修造厂改进中耕施肥机

农一师16团修造厂改进中耕耕施肥机进行了改进，经使用．性能良好．可减轻人工的劳动强度。其改进项目及特点是：（1）单组传动和固定。优点是简化了传动机构，行距调整和单组拆卸时十分方便。（2）施肥箱和仿形架紧固连接．并随仿形架平行浮动，防止了施肥箱倾斜和输肥管损坏而漏肥。（3）仿形架转动处均采用204滚动轴承，克服了因转动磨损而使工作部件摆动的现象。（4）增设了小环形镇压装置，在前期中耕起碎上，镇压保墒作用。16团修造厂改进中耕施肥机@何正淑$16团修造厂     

某铝合金厢式货箱有限元分析及优化设计

为验证某铝合金厢式货箱的各项性能是否满足企业要求,基于有限元方法,利用HyperMesh软件对现有货箱进行多工况结构强度分析,将仿真结果与企业标准进行对比,发现货箱结构的不合理之处并对其进行优化设计。通过改进货箱底板前后侧横梁的结构形式,消除了底板总成的应力集中现象,并以底板总成各零件的厚度作为设计变量,在Opti Struct中对其进行尺寸优化,确定了底板总成的轻量化设计方案;为减小箱板变形,在关键部位增加U型加强梁以提高箱板刚度。再次利用HyperMesh软件对改进后的货箱进行结构强度分析,结果显示货箱的各项性能参数均满足企业标准要求。     

可调行距插秧机移箱机构运动学分析与优化

针对可调行距高速插秧机不同行距插秧横向送秧的要求,设计一种可调行距高速插秧机移箱机构。由于高速插秧机移箱机构螺旋轴两端的回转轨道处承受的冲击载荷较大,对移箱机构及其螺旋轴进行了运动学分析,建立了其运动学模型;测量平衡张紧弹簧弹性系数,并在无平衡张紧弹簧情况下进行试验,得出不同预紧力对螺旋轴磨损的影响,利用Matlab软件优化得到在设定预紧力下螺旋轴回转轨道受力变形曲线。