基于ANSYS的除草机车架轻量化研究

为降低除草机车架质量和整机油耗,提高作业性能,采用三维建模软件Autodesk Inventor对其进行参数化建模,并导入ANSYS Workbench中。依据不同的工况对其进行有限元静力学分析,并设计了车架应力试验,用试验结果检验仿真结果的正确性。基于静力学有限元分析结果,采用拓扑优化与尺寸优化的两级优化方案对车架进行轻量化设计,并提出了车架结构的改进方案。研究结果显示:两种工况均满足强度与刚度要求;仿真结果与试验结果基本吻合,验证了有限元模型的合理性;通过对车架的轻量化设计,使车架总质量降低了33.89%,实现了轻量化目标;根据轻量化结果对车架进行结构改进,改进后的车架应力分布得到改善,车架最大应力有所降低。     

茶叶滚筒杀青机机架的拓扑优化设计

通过强度与刚度分析,在建立茶叶滚筒杀青机机架的力学结构模型基础上,对茶叶滚筒杀青机机架进行了拓扑优化设计。修改模型设计域和非设计域,进行了有限元拓扑迭代计算。根据原机架的工况和优化目标对模型设定了材料参数、载荷与约束、响应条件、设计目标,获得了滚筒茶叶杀青机机架轻量化设计方案。使用结果显示:优化后应力分布更加均匀,且质量由原先的280.5kg下降到228.7kg,减重18.5%。     

智轨电车座椅骨架强度分析及结构优化

为实现智轨电车减重降本的目标,对座椅骨架进行强度分析及结构的优化设计.首先利用Creo和HyperMesh对座椅骨架进行三维建模和网格划分;然后将有限元模型导入ANSYS进行模态分析和强度分析,得到座椅骨架的前六阶固有频率和最大应力;最后根据有限元结果进行结构优化,以实现座椅骨架的轻量化设计.对比优化前后的有限元计算结...     

铝合金鼓形车体结构设计与计算分析

文章介绍了一种B型铝合金鼓形车体结构的轻量化设计,建立了该车体结构的有限元模型,并依据相关标准分析了其在各个工况下的应力、变形及模态频率。结果表明,该车体结构的强度和刚度均满足相关技术要求。     

无卷筒离合器的轻型绞盘机设计

为适应我国山地丘陵多、坡度陡和绞盘机作业强度大、维护不便等特点,提升绞盘机的操作性和转运能力,设计了一种无卷筒离合器的轻型绞盘机,阐述了绞盘机总体布置方案和工作原理,设计了采用齿轮传动的新型选筒机构,取代传统绞盘机的卷筒离合器,传动可靠,制造工艺简单,对选筒机构的花键轴和齿轮进行了强度校核,并对绞盘机传动系统的主要零部件进行了选型与设计,利用Matlab对绞盘机卷筒进行了轻量化优化设计,利用Solidworks进行了卷筒三维建模和有限元分析。结果表明,优化后的卷筒强度满足要求。该绞盘机采用新型的选筒机构,结构紧凑,安全可靠,整机轻量化程度高,便于运输,操作简便,可以有效提升绞盘机的工作效率。     

基于拓扑与形状优化的超薄圆锯片曲线缝结构设计

为实现超薄型圆锯片曲线缝的结构设计,基于变密度法拓扑优化和模式搜索算法的形状优化相结合的方法,对圆锯片的曲线缝结构进行优化设计。通过基于变密度法的拓扑优化,确定曲线缝开设位置;以圆锯片整体振幅作为评价标准,以拓扑优化后得出的设计域作为边界条件,通过模式搜索算法对圆锯片曲线缝结构形状进行优化,得出给定约束和载荷条件下的最优解。在试验过程中进一步证明了曲线缝形状对锯片轴向振动影响的重要性。     

板式家具结构设计有限元法研究综述

文中总结、分析了有限元法在板式家具结构设计中的应用现状,并对该领域的未来研究趋势进行了阐述。国内外现有研究主要集中于板式家具在静载荷下的强度或刚度的有限元分析,研究对象多为板式家具构件或整体,而大多忽略了节点对板式家具整体强度的影响。未来可进一步从以下几方面进行深入研究:1）板式家具节点有限元模型的建立及其简化方法;2）板式家具结构耐久性有限元分析方法;3）板式家具的整体结构优化方法;4）板式家具结构设计有限元模块的二次开发;5）板式家具的智能设计及制造系统开发。     

椅子腿旋风加工机床转动平台结构优化设计北大核心

为探索提升木制家具加工机床综合性能的新方法,以椅子腿旋风加工机床转动平台为研究对象,通过有限元分析软件ANSYS对转动平台进行静力分析和模态分析,并依据分析结果对转动平台进行多步优化设计。对转动平台进行了拓扑优化,确定了转动平台外部基本形状,同时在其内部设计板筋结构以增强转动平台内部强度。基于响应面对重新构建的转动平台进行多目标优化,求出各关键尺寸的最优解。结果表明,优化后的转动平台各项性能均有提高,其中质量减少24.13%,最大弹性变形减少11.29%,一、二阶固有频率得到提升,极大降低了共振现象发生的可能,达到了优化目的。     

某种容器用抓具的设计与试验验证

针对某种结构的容器在装配、运行时须经常使用特制抓具的情况，设计了一种适用抓具。根据经典材料力学，采用危险截面法初步确定抓具各零部件尺寸，用经典公式对螺纹结构强度进行计算分析。建立了抓具结构的有限元模型，开展了力学分析，按行业规范对结果进行评判。根据相关规范提出试验验证方案，从而确保抓具的可靠性和合理性。     

联合整地机牵引机架的有限元分析

针对联合整地机牵引机架工作过程中出现的振动大、强度不足、影响整地质量等问题，分析其极限状态下的受力情况，并利用三维设计软件CATIA中的Product模块和Analysis＆ Simulation／Generative Structural模块，进行有限元模型的建立、单元类型的设置、网格划分、施加约束和载荷、求解和观察分析，结果表明：联合整地机牵引机架最大应力远远小于材料的许用应力，满足强度和刚度要求，结构还有较大的优化潜力。因此为进一步的设计与研究提供必要的理论依据。     

基于ANSYS的植树挖坑机主轴的优化设计

用有限元分析软件ANSYS对挖境机主轴进行优化设计，从理论上说明优化设计的数学模型，并给出具体的设计步骤。通过得出的优化结果。说明ANSYS优化设计模块在机械结构优化设计上的优越性和可行性，为其他较为复杂的结构优化提供新的思路和方法。     

面向数字化制造的圈椅榫卯结构设计北大核心

传统圈椅结构繁复、其制作工艺要求较高,部分结构加工难度大,导致数控机床加工过程效率较低。以圈椅作为研究对象,结合现有数控机床加工特点和实木榫接合技术要求,将圈椅中不适宜数控加工的楔钉榫和直角榫进行结构改造设计,基于新结构建立圈椅几何装配模型,利用有限元分析对圈椅模型进行静力学分析和抗疲劳性能测试。由此验证优化后的圈椅榫卯结构可确保其强度符合GB/T10357.3—2013《家具力学性能试验第3部分:椅凳类强度和耐久性》要求,以期为推进传统家具的数字化进程提供思路。     

时速120km轻量化A型城轨车辆车体结构设计研究

以某城市轨道交通项目车辆设计为背景,通过对铝合金车体关键部件进行设计优化,并对车体进行静强度、刚度和模态分析计算,且通过试验验证,设计研发出一种满足时速120 km轻量化A型城轨车辆要求的车体结构,以适应城市大载客量、快速轨道交通要求,并响应节能减排的政策要求。     

木质复合门结构优化仿真分析研究

门扇变形是木质复合门在制造和使用中存在的主要质量问题之一。基于木质复合门基材LVL和MDF的湿膨胀系数，结合有限元数值模拟仿真定量分析了7种木质复合门门扇组坯方案在湿度环境变化下的吸湿变形规律，并对门扇结构进行优化。结果表明：22 mmMDF厚度方向湿膨胀系数是5.7 mm的1.1倍；厚度对LVL湿膨胀系数影响不显著，但同一厚度LVL顺纹、横纹和厚度方向的湿膨胀系数差异显著；门扇框架结构的变形主要集中在未固定侧边梃区域，优化组坯方式可以有效抑制整个框架结构的变形；随着表板厚度和框架厚度的不断增加，门扇的整体变形量呈先减小后增大的趋势；25 mm宽LVL单元条组坯方案的变形均小于40 mm宽单元条组坯方案的变形。获得优化门扇组坯结构方案为：表板厚度为3 mm，框架厚度为28 mm，单边宽度为75 mm。研究为木质复合门结构优化提供了新思路。     

基于ANSYS的散包粗碎器刀片静力学分析

对螺旋叶片刀盘散包粗碎机的粗碎器进行分析，利用SolidEdge软件建立散包粗碎器刀片的三维模型，采用ANSYS软件对刀片进行结构静力学有限元分析。结果表明：刀片设计合理，强度满足要求。     

基于ANSYS的门窗材专用四面刨床身设计

对门窗材四面刨床身结构进行设计,采用有限元方法对其进行静力学分析和模态分析,并根据分析结果对不合理的结构进行优化改进,为门窗材专用四面刨的结构设计提供指导。针对门窗材四面刨的整机结构进行设计,确定关键零部件在刨床上的安装位置,为床身在静力学分析过程中的受力分析提供参考;基于ANSYS对床身进行静力学分析和模态分析,得到相应的应力云图、应变云图以及变形云图,分析表明:四面刨的床身刚度、强度均符合设计及使用要求;基于模态分析结构对床身进行结构优化,使固有频率达到加工要求,可防止共振发生,提高整机运行的稳定性,保证门窗材的加工质量。     

老虎腿仿形加工中心B轴旋转部件结构优化设计

为探索提高木制品仿形加工中心综合性能,以某型老虎腿仿形加工中心B轴旋转部件为研究对象,从运动学和静力学两个角度优化分析设计参数。通过建立该加工中心旋转机构的三维运动模型,并据此进行ADAMS参数化建模,分析机构运动参数对机构平稳性的影响,优化机构参数;运用ANSYS的Topology Optimization模块和Response Surface模块对旋转板进行拓扑优化与响应面优化,并对其静态性能、动态性能进行仿真分析,比较优化前后模型性能。结果表明:优化后B轴旋转机构具有良好的运动特性,能够满足老虎腿仿形加工中心的工艺要求,且在旋转板组件质量减轻条件下显著提高其静态性能。     

多功能模块化家具轻量化设计

以多功能床为例,对多功能模块化家具轻量化设计进行研究。对所设计的多功能床主体框架,以方管壁厚为设计变量、承受载荷时的最大总变形和最大等效应力为约束条件、自身质量为目标函数,应用ANSYSWorkbench软件进行轻量化设计,获得较为合理的轻量化设计方案,该方案使主体框架质量减少了8.976 kg,降低幅度达34.15%,实现了对产品轻量化设计的目的。     

地铁车辆用铸铝座椅骨架设计及仿真分析

设计了一种新型的地铁车辆用座椅，该座椅骨架采用铸铝材料。对铸铝座椅建立有限元仿真模型，分析了静态载荷、动态载荷工况下铸铝座椅骨架的等效应力，结合铸铝本身的特性，对座椅骨架强度进行评估，验证其强度符合设计要求。     

多功能轮式集材拖拉机搭载板装置的设计研究

通过对我国集材拖拉机发展沿革及目前林业生产作业条件分析,研发一种新型多功能集材拖拉机对目前林业生产具有重要意义.集材装置是集材拖拉机最具有特点的主要工作装置,本文对多功能轮式集材拖拉机集材装置（搭载板装置）整体结构进行设计.首先根据集材拖拉机趟载量要求确定搭载板整体结构尺寸,宽度为1 050 mm,长度为1 219 mm,厚度为20 mm.其次对搭载板辅助结构进行设计计算,使用Solid Works三维绘图软件建立搭载板的3D模型.最后基于有限元校核搭载板的强度,得到搭载板在最大压力载荷下的位移云图和应力云图,结果表明所设计的搭载板满足强度要求.