基于ANSYS的聚丙烯围板箱的优化设计

旨在利用有限元方法对一种塑料围板箱进行优化,在保证其结构强度的基础上减轻其质量,降低生产成本。首先在进行蜂巢板三点弯曲试验的基础上进行有限元模型验证,接着运用ANSYS Workbench的多目标优化模块进行了敏感度分析、响应面分析和响应面优化。通过分析结果,优化后的蜂巢板质量减少了10.4%,等效应力下降了2.73%,强度得到了提高,质量下降,实现了优化目标。再将优化前后的蜂巢板模型代入围板箱模型中进行静载仿真,发现优化后围板箱静载最大等效应力下降了12.12%,等效应变下降了12.1%,实现了围板箱的轻量化设计。

基于Ansys的新型双层蜂巢板抗压性能研究及优化设计

目的利用Ansys研究一种新型双层蜂巢板的结构特征来优化该蜂巢板的结构参数,提高其抗压性能。方法对蜂巢板进行压力试验和模型验证,利用响应面结果分析蜂巢单元的单元高度、厚度,以及中间面板厚度与蜂巢板平压最大等效应力的关系,最后利用响应面优化对蜂巢板进行多目标优化。结果蜂巢板的平压最大等效应力与蜂巢单元高度、壁厚、中间面板厚度都有很大的关系,优化后的蜂巢的质量由8.9979 g降至7.8215 g,下降了13.07%,而蜂巢板的最大应力基本无变化。结论通过Ansys Workbench的多目标优化,在保证蜂巢板抗压性能的情况下,有效地降低了蜂巢板的质量,同时也证明了此类方案的有效性。

基于ANSYS的螺栓结构仿真分析

在围板箱的结构优化仿真问题的基础上找寻一种方法,对围板箱钢架结构上的螺栓结构进行简化,以降低围板箱整体仿真时的复杂度。将围板箱的螺栓结构单独调出做仿真分析,分别建立带螺纹和不带螺纹的螺栓结构模型,在实体螺纹、ANSYS设置螺纹、无螺纹3种条件下施加3000 N、6000 N、9000 N的预紧力,查看螺栓的应力分布情况和整体形变情况,以建立实体螺纹的螺栓的仿真结果作为标准并进行对比。3种仿真方法在不同的预紧力加载下,表现的整体变形相差不大;与建立实体螺纹的螺栓最大应力仿真结果相比,通过ANSYS设置螺纹的方法的最大应力仿真结果相差在0.70%~2.53%,而无螺纹的仿真结果相差接近4%。相较于不模拟螺纹的螺栓仿真方法,利用ANSYS设置螺纹更加接近建立实体螺纹时的仿真结果,为螺栓结构的仿真提供了理论依据。