拉臂式壓縮垃圾車車廂結(jié)構(gòu)的有限元分析與優(yōu)化設(shè)計

拉臂式垃圾車?yán)蹤C構(gòu)動力學(xué)仿真分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

刮板是環(huán)保垃圾車收集垃圾的主要工作部件。本文建立了刮板的三維模型和有限元模型,獲得了最大載荷作用下各部位的應(yīng)力應(yīng)變的分布,并根據(jù)有限元模型計算了模態(tài)頻率和模態(tài)振型,最后采用靈敏度分析方法對刮板結(jié)構(gòu)做了輕量化設(shè)計。改進后的方案已經(jīng)應(yīng)用于實際生產(chǎn),降低了材料成本。

在保證垃圾能卸載干凈和一定箱體尺寸要求的條件下,為求得在最小卸料油缸推力下的后裝式壓縮垃圾車卸料機構(gòu)各參數(shù),對后裝式壓縮垃圾車卸料機構(gòu)進行模型簡化、模型分析和力學(xué)分析,應(yīng)用adams建立它的參數(shù)化模型,對其進行了優(yōu)化仿真分析,得出了合理的推卸油缸的安裝角度、推板折彎斜度和推板深度。為后裝式壓縮垃圾車推板機構(gòu)選取幾何參數(shù)及合適的卸料油缸提供了依據(jù)。

利用有限元分析軟件solidworks/cosmos對失效自卸式垃圾車車廂立柱進行了靜力分析,得到了失效部位的應(yīng)力云圖,找到了立柱失效的原因。在此基礎(chǔ)上對立柱的結(jié)構(gòu)進行改進,并運用該軟件對立柱結(jié)構(gòu)進行了強度校核。結(jié)果表明,改進后的立柱結(jié)構(gòu)強度能夠滿足使用要求。

針對ttb300-1500車-車?yán)瓟?shù)控機床拖板的結(jié)構(gòu)特點,運用有限元優(yōu)化設(shè)計方法,建立了機床拖板的有限元計算模型,進行了模態(tài)分析,給出了機床拖板的前4階固有頻率和相應(yīng)振型,并對機床拖板的幾何參數(shù)進行動態(tài)特性的靈敏度分析。在此基礎(chǔ)上,確定了機床拖板主要設(shè)計參數(shù)的變化對低階固有頻率的影響規(guī)律,指出了機床拖板的薄弱環(huán)節(jié)。通過修改設(shè)計參數(shù)對機床拖板進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,提高了機床拖板的動態(tài)性能,為機床支承部件的優(yōu)化設(shè)計提供了可借鑒的方法。

桁架結(jié)構(gòu)具有多方向荷載承受、強抗震性、剛性好、方便拆裝、結(jié)構(gòu)簡單等特點,可以在多個工程領(lǐng)域進行應(yīng)用。因此,文章主要就桁架結(jié)構(gòu)有限元分析、桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計兩個方面內(nèi)容進行論述。

桁架結(jié)構(gòu)具有多方向荷載承受、強抗震性、剛性好、方便拆裝、結(jié)構(gòu)簡單等特點,可以在多個工程領(lǐng)域進行應(yīng)用.因此,文章主要就桁架結(jié)構(gòu)有限元分析、桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計兩個方面內(nèi)容進行論述.

分別利用pro/engineer和ansys軟件對立柱進三維實體建模與模態(tài)分析,通過結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)計,得到了立柱的模態(tài)分析結(jié)果。選擇立柱相對位移量及其低階固有頻率為研究對象,并設(shè)計對比了兩種筋連板優(yōu)化布局方法,確定了使用米字型筋連板立柱結(jié)構(gòu)。提高了立柱的低階固有頻率,避免了高速加工時共振的產(chǎn)生降低加工精度的現(xiàn)象,取得了提高加工精度,立柱的強度和剛度的效果。為結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計與改造提供了可靠的理論依據(jù)。

對pzt厚膜驅(qū)動的微變形鏡(dm)進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。基于有限元方法(fem),分析了結(jié)構(gòu)中各個參數(shù)對變形鏡性能的影響。優(yōu)化結(jié)果表明,單元邊長1.75mm的驅(qū)動器,在最優(yōu)參數(shù)下沖程可達2~5μm@100v,且加載鏡面后驅(qū)動器的位移損失小于12%,帶鏡面負載能力強。根據(jù)優(yōu)化結(jié)果制備了壓電厚膜微驅(qū)動器陣列,驅(qū)動器的沖程可達4.5μm@100v,并與有限元方法的結(jié)果進行了分析比較。

為改善fsae賽車的動力性能,本文研究了賽車鏈輪的有限元分析及輕量化設(shè)計問題,首先對fsae方程式賽車大鏈輪進行參數(shù)化建模,然后基于ansysworkbench軟件對初始設(shè)計方案進行有限元建模及分析,結(jié)果表明初始設(shè)計還有較大的優(yōu)化潛力.然后研究腹板結(jié)構(gòu)各參數(shù)與大鏈輪質(zhì)量和最小安全系數(shù)的關(guān)系,采用響應(yīng)面法進行參數(shù)靈敏度分析,并對其進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,實現(xiàn)零件減重10.97%,對提高賽車的動力性有著重要意義,同時該研究對賽車的系統(tǒng)設(shè)計也有一定的借鑒意義.

擦窗機研發(fā)速度逐漸加快,需建立科學(xué)的設(shè)計和改造方法。本文根據(jù)折臂式擦窗機的工作原理,推導(dǎo)出底座和立柱受力隨工況參數(shù)變化的顯式表達式,確定其危險工況;在危險工況下,對底座和立柱進行有限元分析,找出了應(yīng)力分布規(guī)律,為底座和立柱的設(shè)計提供了有價值的參考。

借助ansys有限元分析軟件,建立防爆電機底座結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的參數(shù)化模型,以底座的重量為目標(biāo)函數(shù)對底座結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。優(yōu)化過程中考慮它所受應(yīng)力約束、位移約束,并對優(yōu)化前后的位移和應(yīng)力進行對比。優(yōu)化結(jié)果表明,優(yōu)化后位移和應(yīng)力值有所增大,但在使用允許值范圍內(nèi),優(yōu)化后使底座在正常、穩(wěn)定運行的情況下的重量大大減輕,從而為批量生產(chǎn)節(jié)約大量原材料,對降低生產(chǎn)成本,創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益有著重要的現(xiàn)實意義。

本文介紹了車廂可卸式垃圾車工作原理及完成整車布置后，進行整車穩(wěn)定性校核，輪胎氣壓負荷校核的快速計算方法。

半掛油罐車結(jié)構(gòu)有限元分析及半掛車車架優(yōu)化設(shè)計

介紹了對某型號加工中心機床結(jié)構(gòu)的有限元分析。詳細分析了整機的前幾階模態(tài)。研究后發(fā)現(xiàn)由于立柱和支撐板設(shè)計的不合理,就會導(dǎo)致機床固有頻率較低,振動增大,機床精度下降。針對加工中心機床部件的結(jié)構(gòu)特點,對于立柱,筋板進行結(jié)構(gòu)優(yōu)選和設(shè)計參數(shù)優(yōu)化,并對支撐板采用了拓撲優(yōu)化和參數(shù)優(yōu)化結(jié)合的方法。研究結(jié)果表明,通過有限元分析,加工中心機床結(jié)構(gòu)參數(shù)得到了較好的優(yōu)化,從而使整機性能得到了提高。

傳統(tǒng)的鋼框架體系的線彈性分析可以用力法、位移法以及彎矩平衡法，但是當(dāng)框架的規(guī)模較大時，基于有限元思想的結(jié)構(gòu)矩陣分析方法得到普遍應(yīng)用，對于鋼結(jié)構(gòu)框架體系采用桿系有限元法進行分析。

利用catia軟件建立了某轎車油箱與吊帶的三維實體模型。通過有限元分析軟件ansys,完成了油箱與吊帶的有限元分析。為了降低汽車的制造成本和輕量化的要求,利用apdl參數(shù)化設(shè)計語言對吊帶進行了參數(shù)化三維建模,應(yīng)用優(yōu)化模塊對吊帶進行了優(yōu)化設(shè)計,減小了質(zhì)量。

本文利用ansys軟件對復(fù)雜結(jié)構(gòu)的圓錐形變幅桿進行有限元分析,提出兩種修正設(shè)計方案,得出變幅桿固有頻率與其結(jié)構(gòu)尺寸的關(guān)系,從而確定出變幅桿的最優(yōu)結(jié)構(gòu)。

把有限元分析的技術(shù)應(yīng)用到貯箱的設(shè)計中,建立了貯箱有限元模型,并對現(xiàn)有的一個貯箱為例進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。其中進行了材料非線性分析,得出貯箱各個壓力下的應(yīng)力和變形量,為加工和裝配提供可靠的數(shù)據(jù),從而使其質(zhì)量得到減輕,以提高發(fā)射有效載荷。

1 汽車結(jié)構(gòu)有限元分析技術(shù)(ansys) 課程編碼：202062課程英文譯名：thefiniteelementanalysisofautomobile structure 課程類別：專業(yè)選修課 開課對象：車輛工程開課學(xué)期：第7學(xué)期 學(xué)分：2.5學(xué)分；總學(xué)時：40學(xué)時；理論課學(xué)時：32學(xué)時； 實驗學(xué)時：0學(xué)時；上機學(xué)時：8學(xué)時 先修課程：理論力學(xué)、材料力學(xué)、汽車構(gòu)造、汽車?yán)碚?教材：黃國權(quán)，有限元法基礎(chǔ)及ansys應(yīng)用，北京：機械工業(yè)出版社，2004 參考書： 【1】朱伯芳．有限單元法原理和應(yīng)用（第二版）．北京：中國水利水電出版社，1998 【2】丁皓江，何福保．彈性和塑性力學(xué)中的有限元法．北京：機械工業(yè)出版社，1992 【3】蔣孝煜．有限元法基礎(chǔ)．北京：清華大學(xué)出版社，1992 【4】

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運用有限元方法對單臂吊艇架吊臂托盤在不同的工況下進行分析計算,指出了傳統(tǒng)設(shè)計的不足,并在有限元分析的基礎(chǔ)上對托盤結(jié)構(gòu)進行改進,對各個部分的厚度進行優(yōu)化,為托盤的設(shè)計提供了依據(jù)。