車銑復合加工中心立柱方案的有限元法優(yōu)化設計

以銑車復合加工中心立柱為研究對象,通過對機床銑削工況的描述,確定立柱產(chǎn)生最大載荷的位置,并著重介紹在極限進給切削狀態(tài)下機床立柱工作載荷的計算方法。

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)的合理設計與改造提供了可靠的理論依據(jù)。

以vmc850立式加工中心的立柱作為研究對象,采用三維設計軟件solidworks建立立柱的三維實體模型,導入有限元軟件ansys中進行立柱的靜態(tài)分析,從而驗證了目前立柱結(jié)構(gòu)能夠滿足機床的整機精度要求,并提出對立柱精度影響最大的因素,為后續(xù)的優(yōu)化設計工作提供了可靠的理論依據(jù)。

利用ansys有限元優(yōu)化分析功能,對終端盒進行了優(yōu)化分析,展示了用ansys優(yōu)化分析功能實現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的優(yōu)越性,同時為其它復雜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化分析提供了新的方法和依據(jù)。

以回轉(zhuǎn)零件車/銑復合數(shù)控加工為目標,結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實際,采用優(yōu)化的數(shù)控加工工藝對零件進行數(shù)控編程,并采用自定義的后處理文件生成了相應數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控代碼.實驗結(jié)果表明,該零件的加工質(zhì)量達到了預期的加工要求,為回轉(zhuǎn)零件車/銑復合數(shù)控加工提供了設計思路和方法,對其他類零件的數(shù)控加工方案具有重要的指導意義.

描述了安裝在地基里的護欄立柱實用的有限元模型。立柱地基相互作用由一列非線性未耦合的彈簧建模。由非線性顯示有限元程序lsdyna3d分析,通過用彈性擺撞擊埋在地基里的立柱測試結(jié)果進行比較,結(jié)果表明,立柱地基模型是有效的、切實可行的,并可應用在護欄模型里。

在proe和ansysworkbench的平臺上建立vl855加工中心立柱結(jié)構(gòu)的參數(shù)化模型,進行staticstructural和modal分析;通過靈敏度分析選定立柱的壁厚、導軌面凸臺厚度、筋板厚度、螺栓槽間距為優(yōu)化的設計變量,立柱的質(zhì)量、最大變形、第一階段振型作為目標變量,進行多目標優(yōu)化。結(jié)果表明:優(yōu)化后,立柱質(zhì)量減少5.2%,立柱在同樣載荷情況下變形量與優(yōu)化前變形量相近,其低階模態(tài)有所提高,滿足工作狀態(tài)動態(tài)要求。

金屬疊片撓性聯(lián)軸器聯(lián)接時，在油壓的作用下，使得被包容件（軸）和包容件（法蘭盤輪轂）在徑向都會產(chǎn)生一定量的變形，以獲得足夠的脹緊力，確保傳遞足夠的扭矩。然而，法蘭盤輪轂的變形將直接導致法蘭盤上的止口發(fā)生形位變化，影響凸止口和中間段凹止el的裝配精度；變形量過大時，甚至導致無法裝配。利用abaqus有限元軟件仿真計算，修正凸凹止口的配合公差，優(yōu)化對止口設計，避免了配對零件的報廢，對生產(chǎn)具有重要的指導意義。

基于有限元分析方法,在靜態(tài)分析基礎(chǔ)之上,以發(fā)動機曲軸定時齒輪的厚度為設計的變量,以發(fā)動機曲軸定時齒輪的質(zhì)量作為目標函數(shù),建立發(fā)動機曲軸定時齒輪的優(yōu)化模型。采用ansys對發(fā)動機曲軸定時齒輪進行有限元的結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化,從而優(yōu)化發(fā)動機曲軸與凸輪軸之間的傳動。

基于有限元分析方法,在靜態(tài)分析基礎(chǔ)之上,以發(fā)動機曲軸定時齒輪的厚度為設計的變量,以發(fā)動機曲軸定時齒輪的質(zhì)量作為目標函數(shù),建立發(fā)動機曲軸定時齒輪的優(yōu)化模型。采用ansys對發(fā)動機曲軸定時齒輪進行有限元的結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化,從而優(yōu)化發(fā)動機曲軸與凸輪軸之間的傳動。

連續(xù)卸船機結(jié)構(gòu)復雜,必須具有較高的產(chǎn)品質(zhì)量和使用可靠性。本文利用有限元軟件ansys研究連續(xù)卸船機各主要結(jié)構(gòu)的強度及整機剛度等,并對結(jié)果進行分析,確定優(yōu)化變量,結(jié)合ansys中的opt優(yōu)化模塊完成連續(xù)卸船機臂架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。實例分析表明,該方法對連續(xù)卸船機結(jié)構(gòu)設計具有指導作用。

基于有限元法對基坑支護的設計研究——根據(jù)基坑設計理論，對預開挖的某基坑支護工程，結(jié)合當?shù)厥┕そ?jīng)驗，利用理正軟件提出了設計方案，繼而利用有限元軟件，對基坑設計支護結(jié)構(gòu)進行了二維數(shù)值模擬，分析其變形、位移及穩(wěn)定性等，計算得到其安全系數(shù)。　　

基于有限元法的鋼-砼連續(xù)組合梁截面優(yōu)化設計——給出了鋼一混凝土連續(xù)組合梁截面計算機輔助優(yōu)化設計的有效方法，以有限元結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化算法相結(jié)合為手段，提出了一種符合實際情況的鋼一混凝土組合梁的剪力連接模式，建立鋼一混凝土連續(xù)組合梁有限元分析模型、...

過去由于生產(chǎn)的hfw焊管厚度與外徑的比值(厚徑比)較小,往往不考慮鋼板厚度對焊管冷彎成形的影響,原料鋼板的表面寬度尺寸被設計為上下相等。這種設計方法得到的原料鋼板在生產(chǎn)厚徑比較大的hfw焊管時可能造成焊接困難。為此,結(jié)合有限元分析法,提出了一個hfw焊管原料鋼板尺寸的優(yōu)化設計方法,并用該方法對某鋼廠hfw焊管生產(chǎn)線的原料鋼板進行了尺寸優(yōu)化設計,檢驗了該方法的有效性,同時還研究了焊管厚徑比與原料鋼板最佳尺寸之間的關(guān)系。

針對鉆孔機立柱下鉸點的設計須滿足調(diào)直及高承載能力的要求,提出了一種新的鉸點結(jié)構(gòu),并應用有限元軟件對其進行了分析和優(yōu)化,得出了減少應力集中的三點接觸優(yōu)化結(jié)果及與之對應的鉸點截面形狀。

物探鉆孔機立柱的有限元分析

采用有限元模型分析了加筋墊層在不同加筋密度和加筋間距下,加筋地基的沉降與加筋墊層的應力擴散,并同試驗的實測結(jié)果進行了比較,得出了基于有限元分析方法的相關(guān)結(jié)論。

高速龍門五軸加工中心是航空航天、模具和汽車等高科技領(lǐng)域的關(guān)鍵加工裝備,機床的動靜態(tài)特性是影響機床性能的重要因素,將間接或直接影響機床最后的加工性能;在高速龍門五軸加工中心的設計中,采用有限元分析技術(shù)對機床整機及橋梁、橫梁、滑板、滑枕、工作臺和雙擺頭等主要部件進行了靜力學分析和模態(tài)分析,發(fā)現(xiàn)橫梁與滑枕為影響整機動靜態(tài)性能的薄弱環(huán)節(jié),對橫梁與滑枕的截面形狀和筋板布局進行設計改進,從而提高了機床的動靜態(tài)性能。

機械結(jié)構(gòu)的靜、動剛度與布局有關(guān),通過改變拓撲結(jié)構(gòu),可同時改善結(jié)構(gòu)的靜、動態(tài)性能。文章根據(jù)單自由度系統(tǒng)動、靜剛度的關(guān)系,使用有限元分析(fea)方法對模具加工中心床身部件進行結(jié)構(gòu)靜態(tài)和模態(tài)分析,提出了各種優(yōu)化方案。經(jīng)過優(yōu)選,得到最佳布局,該結(jié)構(gòu)已被生產(chǎn)廠家采用,投入制造,不僅使床身的靜、動態(tài)性能大幅度提高,節(jié)省了材料,而且為加工中心床身結(jié)構(gòu)設計提供了參考。

本文通過對于有限元法的發(fā)展歷史的簡述，其實施過程的介紹，以及該方法廣闊的應用范圍的介紹和以后有限元法的應用軟件的發(fā)展前途的展望，讓大家了解在當今這個科技飛速發(fā)展的時代，有限元法被廣泛應用并且大受歡迎。

有限元法在如今的機械設計中都起到了很重要的作用,其設計原理十分簡單易懂,而且在機械設計中有很快的工作效率。說到其工作的原理,首先早知道有限元法的概念。有限元法,就是已知在編制程序過程中,常常會運用很多的方法來得到微分方程的解,但是有些微分方程的解很難得到,這就需要用有限元法將方程離解開得到易解的方程組的解。這時可以發(fā)現(xiàn),有限元法在機械生產(chǎn)中的重要性。因為在機械制造過程中,常常會運用很多的方法去得到應該測量的數(shù)據(jù)。所以,此時運用有限元法可以大大的增加機械工作效率。

有限元法結(jié)合了力學與計算機技術(shù),是一種工程根系上強有力的數(shù)學計算方法,能夠應用到多方面領(lǐng)域,例如航空航天、材料加工以及機械設計制造等方面,具有巨大的實用性,文章從有限元法的基本內(nèi)容開始介紹,并逐步介紹其平面應用以及相關(guān)步驟,之后逐漸的進行深入從機械結(jié)構(gòu)動力學有限元案例舉例、機械結(jié)構(gòu)動力學相應的有限元分析、機械結(jié)構(gòu)固有的特性的有限元分許三個方面介紹機械結(jié)構(gòu)動力學分析的有限元法,供讀者借鑒與學習.