發(fā)布時(shí)間：2017-07-02 14:09

  本文關(guān)鍵詞：基于HyperWorks的面棒機(jī)有限元分的及優(yōu)化設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：面棒機(jī)的支架主要起到支撐和連接的作用，同時(shí)也要承受傳遞給它的各種力和力矩的作用，由于支架支撐的扭拉裝置是靠減速器提供動(dòng)力，傳動(dòng)過程中是依靠錐齒輪的嚙合傳遞動(dòng)力，因此必須保證支架具有足夠的強(qiáng)度和剛度，尤其是剛度。鑒于此，本文選用RADIOSS軟件對(duì)面棒機(jī)的大小支架進(jìn)行有限元求解分析，并對(duì)支架的薄弱地方進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，改進(jìn)后的支架使用OptiStruct優(yōu)化軟件進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 本文中的主要研究?jī)?nèi)容如下所示： 1.介紹優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展情況以及面棒機(jī)在研發(fā)過程中遇到的問題，確定了論文的研究方向。同時(shí)也簡(jiǎn)單介紹了有限元方法和彈性力學(xué)知識(shí)，為后續(xù)的求解分析提供了理論基礎(chǔ)。 2.對(duì)面棒機(jī)的大小支架進(jìn)行了有限元靜力學(xué)分析，支架在揉順機(jī)構(gòu)和扭拉機(jī)構(gòu)的重力作用下，大小支架的應(yīng)力分布云圖和應(yīng)變分布云圖。同時(shí)也對(duì)大小支架進(jìn)行了模態(tài)分析，得到了它們的固有頻率及振型；對(duì)它們的動(dòng)態(tài)特性也進(jìn)行了評(píng)估。 3.利用OptiStruct拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)對(duì)初始支架模型進(jìn)行了優(yōu)化分析，分析了目標(biāo)函數(shù)隨著迭代次數(shù)增加的變化情況，同時(shí)研究了不同約束位移對(duì)支架密度云圖的影響，不同閥值對(duì)支架材料分布的影響。 4.利用OSSmooth生成的幾何模型在SOLIDWORKS重新設(shè)計(jì)，再將設(shè)計(jì)后的模型進(jìn)行強(qiáng)度分析。跟原設(shè)計(jì)模型進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)剛度、強(qiáng)度、重量均優(yōu)于原支架，表明該方案切實(shí)有效。 5.對(duì)在體網(wǎng)格下的模型進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化分析，，與面網(wǎng)格拓?fù)浞治鼋Y(jié)果做了一些對(duì)比，發(fā)現(xiàn)體網(wǎng)格下的拓?fù)鋬?yōu)化分析結(jié)果可以應(yīng)用于液態(tài)成型工藝中，為日后該支架采用鑄造工藝生產(chǎn)進(jìn)行了一些前期探索。 通過上面的分析，能夠?qū)γ姘魴C(jī)結(jié)構(gòu)的一些特性有更多更全面的了解，為該產(chǎn)品后續(xù)設(shè)計(jì)提供了可靠的經(jīng)驗(yàn)。使用該設(shè)計(jì)思路后不僅能夠有效的減少生產(chǎn)成本、降低產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間，從而增強(qiáng)該產(chǎn)品在激烈市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。
【關(guān)鍵詞】：面棒機(jī) 有限元分析 HyperWorks 拓?fù)鋬?yōu)化
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH122
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)過程9
• 1.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)概述9-10
• 1.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的分類10
• 1.4 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的發(fā)展情況10-11
• 1.5 課題來源及意義11
• 1.6 面棒機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)11-12
• 1.7 本文研究?jī)?nèi)容12-14
• 2 有限元基本理論及 HyperWorks 平臺(tái)介紹14-22
• 2.1 有限元法基本理論14-15
• 2.1.1 有限元法的概念14
• 2.1.2 有限元法的基本思想14
• 2.1.3 有限元法基本步驟14-15
• 2.2 彈性力學(xué)基礎(chǔ)15-18
• 2.2.1 彈性力學(xué)的基本假設(shè)15
• 2.2.2 彈性力學(xué)平面問題15-18
• 2.3 HyperWorks 軟件介紹18-20
• 2.4 小結(jié)20-22
• 3 面棒機(jī)支架的靜力學(xué)分析22-27
• 3.1 面棒機(jī)支架建模22
• 3.2 中面抽取22-23
• 3.3 網(wǎng)格劃分23-24
• 3.4 施加載荷24-25
• 3.5 支架分析求解25-26
• 3.6 小結(jié)26-27
• 4 面棒機(jī)支架的模態(tài)分析27-33
• 4.1 模態(tài)分析的基本理論27-28
• 4.2 模態(tài)計(jì)算和結(jié)果分析28-32
• 4.3 本章小結(jié)32-33
• 5 結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論基礎(chǔ)33-38
• 5.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)商業(yè)軟件介紹33-34
• 5.2 OptiStruct 優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)34-36
• 5.2.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型34
• 5.2.2 OptiStruct 迭代算法34-35
• 5.2.3 靈敏度分析35
• 5.2.4 近似模型擬合35-36
• 5.3 拓?fù)鋬?yōu)化36-38
• 5.3.1 拓?fù)鋬?yōu)化概述36
• 5.3.2 密度法36-37
• 5.3.3 拓?fù)鋬?yōu)化中的工藝約束37-38
• 6 支架拓?fù)鋬?yōu)化38-54
• 6.1 支架幾何模型的建立38-39
• 6.2 拓?fù)鋬?yōu)化區(qū)域建立39-40
• 6.3 施加載荷和約束40
• 6.4 求解計(jì)算分析40-41
• 6.5 支架拓?fù)鋬?yōu)化定義41-43
• 6.5.1 定義設(shè)計(jì)變量41-42
• 6.5.2 定義響應(yīng)42
• 6.5.3 定義約束和目標(biāo)函數(shù)42-43
• 6.6 優(yōu)化結(jié)果分析43-46
• 6.7 確定約束參數(shù)46
• 6.8 閥值的使用46-47
• 6.9 重新生成模型47-48
• 6.10 新支架靜力學(xué)分析48-49
• 6.11 結(jié)果對(duì)比分析49-50
• 6.12 支架體單元拓?fù)鋬?yōu)化50-53
• 6.12.1 前處理51-52
• 6.12.2 后處理52-53
• 6.13 小結(jié)53-54
• 7 全文總結(jié)與展望54-55
• 7.1 論文研究工作總結(jié)54
• 7.2 展望54-55
• 致謝55-56
• 附錄 A部件清單56-57
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果57-58
• 參考文獻(xiàn)58-59

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 申祥;倪中華;;生物可降解鎂合金支架的擴(kuò)張性能[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年01期

2 王洪盛;小圓探井掘進(jìn)方法介紹[J];地質(zhì)與勘探;1960年04期

3 陳輝;張春禮;楊清芳;杜江華;操石磊;;新型前交叉韌帶支架材料的構(gòu)建及其生物相容性的實(shí)驗(yàn)研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2007年24期

4 彭海軍;張磊;張彤;;某型設(shè)備支架故障分析與改進(jìn)設(shè)計(jì)[J];四川兵工學(xué)報(bào);2011年03期

5 邊作強(qiáng);支架變形現(xiàn)象淺析[J];汽車工藝與材料;2001年03期

6 鐘強(qiáng);張棟;張計(jì)英;;儲(chǔ)油柜支架有限元模態(tài)分析[J];變壓器;2014年08期

7 鄭一仁;;可降解淚道支架的研制[J];眼外傷職業(yè)眼病雜志.附眼科手術(shù);2006年10期

8 葉建東;羅方聰;;造孔粒子形貌對(duì)磷酸鈣骨水泥支架材料結(jié)構(gòu)與性能的影響[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年04期

9 姜濤;劉建平;;客機(jī)排污口支架斷裂失效分析[J];熱加工工藝;2013年18期

10 壽建軍;關(guān)富玲;孫亞良;;空間太陽望遠(yuǎn)鏡中擺鏡支架裝夾變形的研究[J];科技通報(bào);2007年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張亞;王曉東;;細(xì)胞復(fù)合型絲素支架材料修復(fù)兔橈骨骨缺損[A];蘇州市自然科學(xué)優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文匯編(2008-2009)[C];2010年

2 楊光輝;王英杰;張世昌;劉濤;;聚氨酯支架材料內(nèi)肝細(xì)胞培養(yǎng)的初步研究[A];第一屆全國(guó)疑難重型肝病大會(huì)、第四屆全國(guó)人工肝及血液凈化學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

3 趙斌;馬信龍;孫曉雷;李秀蘭;馬劍雄;徐康;張楊;郭躍;;低滲聯(lián)合凍干改良制備脫細(xì)胞神經(jīng)支架材料的研究[A];第十九屆全國(guó)中西醫(yī)結(jié)合骨傷科學(xué)術(shù)研討會(huì)論文匯編[C];2012年

4 儕y

本文編號(hào)：510201