发动机支架结构拓扑优化设计

突破传统的零部件设计方法,将基于变密度法的连续体结构拓扑优化方法应用到发动机支架结构设计中,以结构刚度作为约束条件,重量最小化为目标函数,对三种工况载荷下的发动机支架进行了拓扑优化设计,在保证结构强度的前提下,获得优化模型中材料分布的最佳形式,结合工程实践设计出刚度高重量轻的发动机支架合理结构,避免了设计过程中的盲目性和主观性,提高了设计效率。     

基于ansys的支座结构优化设计

建立了支座优化分析的数学模型,选用solid92单元进行网格划分,对支座筒体内孔的下半部分施加15E6Pa的压力。选择支座筒体外径为设计变量,支座位移和为状态变量,并设置最小值为0.35mm,支座体积为目标函数。采用零阶方法进行优化计算,得到满足许用应力和位移和的最小筒体外径。     

基于数值模拟的空气滤清器结构优化设计

采用商用计算流体力学(CFD)软件STAR-CDV3.26求解了直径为400mm纸滤芯的空气滤清器三维流速场以及压力场分布,应用高雷诺数k-ε模型封闭雷诺方程,构成二方程模型。计算过程中,采用了压力修正法中的SIMPLE算法。通过分析提出了空气滤清器外部结构的优化方案,对提高通过滤芯的流体流量,降低外壳承受压力有显著效果。     

基于ANSYS的水压容器的结构优化设计

本文旨在优化一种压力容器,使其在承受一定的水压强度下,减少其壁厚及螺栓数目,达到既能承受一定的压强,又能减轻整个压力容器的重量为目标。运用ANSYS软件对该压力容器的壁厚及螺栓数目进行了优化设计,最后在满足给定条件下得到了相对合理的结构设计方案,使其重量相对原始数值减轻了50.98%,螺栓数目由原始的48个优化为32个,优化效果明显。     

基于机床刚度特性的床身结构优化设计

床身是机床结构的重要组成部分,对机床整机的刚度特性具有重要影响。本文以某数控机床床身为研究对象,通过对机床床身刚度的优化设计的必要性进行论述,在对其结构进行静动态分析的基础上,提出了几种基于机床刚度特性的床身结构优化设计方案,主要包括基于有限元法的结构优化,基于OptiS tructure的拓扑优化,构件尺寸优化等,并基于优化结果对床身结构进行改进设计。     

开沟机开沟部件结构优化设计

开沟机是农业生产中常用的小型作业机具.针对现有开沟机具在实际生产中存在的开沟效果不理想的问题,根据开沟装置的结构特点,对其关键工作部件进行结构分析与优化设计,以改进开沟机的性能,提高作业可靠性.     

输电线路杆塔结构优化设计探析

输电线路杆塔结构设计质量会对电网线路运行可靠性及安全性产生直接影响,属于电网安全运行的关键。实际设计环节,须要结合多种因素进行设计,获得最优输电线路杆塔结构,保证输电线路高质量运行。基于此,从杆塔结构优化设计的重要价值及杆塔荷载类型入手,分析我国输电线路杆塔结构设计情况,提出输电线路杆塔结构的优化设计策略及未来发展方向,以供参考。     

基于CFD的辣椒烘干箱的结构优化设计

为了有效地达到烘干辣椒的效果,建立了辣椒烘干箱的三维计算流体力学模型和基于CFD分析的辣椒烘干箱的结构优化模型,并对辣椒烘干箱内空气的流场进行了模拟。然后,根据模拟的结果进行多参数的结构优化,得出较为合理的结构和参数,即入口角度在60°情况下,前后挡板高度为34cm时,上间隙为10cm前凸形挡板效果最佳。     

密封胶筒的结构参数优化设计

对智能封堵器的密封胶筒进行分析研究,建立胶筒的力学模型,并通过有限元仿真研究胶筒高度、胶筒侧面倾角、端面倾角、防突结构等结构参数对胶筒密封性能的影响。基于研究结果,以获得胶筒与管道内壁接触面峰值接触压力和较大有效密封距离为优化目标,对胶筒的结构参数进行优化设计,得到较优的结构参数组合方案。研究结果对封堵器的密封系统设计具有一定的参考作用。     

结构优化设计在客车车身轻量化的运用

客车车身的轻量化不仅可以节省车辆的制造材料,还能在很大程度上增加车辆的流动性及经济性。本文充分阐述了客车车身轻量化的方法——结构优化设计。首先叙述该方法在客车车身轻量化中的应用历史和现状;然后简要介绍几种常见的结构优化技术;最后以典型客车车身构建为例,分析客车车身轻量化的过程。在以上论述中,本文对优化设计的关键性问题进行了分析研究,并对结构优化设计的未来发展进行展望和憧憬。     

玉米秸秆铺放装置开仓机构的一设计

目前,玉米秸秆的整株收获还是一个世界性技术难题,现有的几种秸秆收获装备存在结构复杂、体积大、耗能高和可靠性差等问题.针对这一种状况,设计了一种适宜于玉米联合收获机安装的秸秆铺放装置开仓机构,介绍了其工作原理和参数计算选择.该机构由间歇运动机构、行程放大机构以及仓门打开机构组成,能够将割台下收集的秸秆铺放至地面.其参数选择兼顾农机和农艺的要求,整个机构具有结构简单、体积小、可靠性高等特点,符合目前玉米秸秆整株收获及玉米联合收获机的装配需要,是一种秸秆整株收获的可行设备.     

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。     

基于遗传算法的喷灌管网优化设计

结合管网优化设计理论和实际工程中管径计算的要求,将遗传算法引入喷灌管网优化设计．提出求解喷灌管网管径优化解的计算思路,增强了管网设计方案的经济性,且求解出来的管径不需按标准管径调整。在此基础上,提出把经济性与可靠性结合起来进行管网优化设计,以及采用遗传算法求解该多目标问题。     

基于损失模型的电磁制动器稳健优化设计

介绍了基于损失模型的稳健设计的两个基本工具:信噪比和正交试验设计,讨论了设计的基本思想和步骤。建立合理的数学模型,对电磁制动器结构参数进行了稳健优化设计。并将结果与传统优化结果进行了比较、分析和讨论,结果表明,稳健设计后的电磁制动器的性能得到了较大的改善和提高。     

喷灌系统田间管网的优化设计及其投资比较

本文通过多种田间管网的布置形式方案的比较,研究和探讨了适合湛江市区情的喷灌方式。     

带农具拖拉机地头转弯最佳路径设计

拖拉机在进行田间作业时,其自动行驶控制主要包含轨道设计和沿着所给轨道行驶的追踪控制两个方面.本研究采用最优控制理论,设计了带农具拖拉机利用前进挡工作时进行地头转弯的最佳路径.程序运行结果表明,其计算时间短,能够保证拖拉机自动行驶控制时的实时控制.     

基于ANSYS的大耕深旋耕刀结构优化设计

通过对现有R245旋耕刀的建模及静力学分析,以旋耕刀主导用材之一65Mn的屈服强度为依据,确定了R245旋耕刀所承受的极限载荷与工作载荷。采用等比例放大的方法,以GB/T5669-2008规定的R245旋耕刀结构为基础,设计了刀尖回转半径为300mm旋耕刀(其耕深可达20~22cm),同时以同比例放大确定了R300旋耕刀的极限载荷与工作载荷,基于ANSYS软件对所设计的R300旋耕刀在工作载荷下的应力场进行了模拟,并基于模拟结果重点对其刀刀柄尺寸进行了优化。结果表明:当刀柄厚度增加到25mm、刀柄宽度增加到40mm后,R300旋耕刀不仅在工作载荷下不会失效而且在极限载荷下也不会失效。     

D200型秸秆纤维制取机原料供给系统优化设计与试验

为提高D200型秸秆纤维制取机工作效率,实现对农作物秸秆物料的浸泡、清洗及连续稳定的输送,解决人工喂料时劳动强度大、喂料不均匀等问题,设计了与D200型秸秆纤维制取机相配套的原料供给试验装置。在对浸泡装置、搅拌装置和捞取装置间配合关系及工作原理分析的基础上,以单个耙齿为研究对象,分析了耙齿与秸秆的作业过程,建立了捞取量的数学模型,找出了影响捞取量的主要因素。应用L16(45)正交试验方法,以输送带线速度、耙齿齿数、搅拌桨转速为试验因素,以捞取效率及其变异系数为评价指标实施试验。试验结果表明:输送带线速度、耙齿齿数、搅拌桨转速对捞取效率影响极显著(P0.01);输送带线速度对捞取效率变异系数影响极显著(P0.01)。同时利用模糊综合评价方法对试验指标进行综合评价,确定影响综合评价的主次顺序为:输送带线速度、搅拌桨转速、耙齿齿数;最优参数组合为:输送带线速度0.6 m/s、搅拌桨转速40 r/min、耙齿齿数8根。此时,单位时间内捞取效率为1 111.2 kg/h,变异系数为0.124,满足生产要求。     

中比转速离心泵叶轮的优化设计及数值模拟

基于流体流动的连续方程和运动方程,通过两类相对流面的迭代计算,实现中比转速离心泵叶轮内准三维正问题的数值计算,得到了轴面速度分布.应用逐点积分法进行叶片骨线绘型,在轴面上加厚叶片,在保角变换平面上修圆叶片头部,实现了离心泵叶轮的反问题设计.正反问题进行迭代计算求解直至收敛,得到最终设计的叶轮.采用RNGk-ε湍流模型和SIMPLEC算法,对离心泵叶轮内三维流场进行数值模拟,得到了叶轮内压力和速度分布.模拟结果表明设计得到的叶轮内部压力分布非常均匀,流动稳定无分离,叶轮出口能量分布合理,所设计的叶轮具有优越的水力性能.     

某8V150型柴油机平衡轴优化设计

文章以某8V150柴油机为例,对其平衡轴进行了优化设计,使得双轴平衡机构不但能够100％的平衡二级往复惯性力,而且所设计的平衡轴尺寸小,质量轻,能够有效地消减机体的倾覆力矩,改善了发动机的振动特性,满足了设计要求.