基于ANSYS的钢箱梁喷砂机器人行走轨道校核

钢箱梁喷砂机器人是一种可以代替人工进行喷砂作业的机器人。在该机器人研发过程中需要对其行走机构的轨道进行校核。该轨道选择型号为HW125×125的H型钢,H型钢两端通过夹具固定在钢箱梁内部。通过力学分析可得:当喷砂机器人位于行走轨道中间且作业位置在钢箱梁侧面时,该行走轨道所受载荷和扭矩最大,属于最危险情况。通过有限元法进行仿真校核,计算出该机器人所受最大应力为158.11MPa,最大变形为3.73mm。并对该结构的疲劳强度做了仿真分析,其安全系数最小为2.51。验证了该结构的安全性和可靠性。最后对其进行模态分析,为该机器人结构上避免共振提供了理论数据。

基于Ansys Workbench的装置过盈配合有限元分析

为了掌握装置过盈配合方法和技术,使用Ansys Workbench分析软件对其进行有限元分析。首先,创建出不同过盈量的三维模型,其次进行边界条件设置及网格的划分,再次进行求解参数设置,最后对其进行计算处理。经过后处理分析,得到不同过盈量的装置变形图、Von Mises应力图和接触压强图,并对其进行分析,基于接触区域提取到的反作用力经公式计算得到不同过盈量的活塞运动推力近似值。通过本次有限元分析得到的数据和规律,可为过盈配合装置设计和装配提供技术支撑,为过盈物体的取出方式提供一种方法作为参考。

基于ANSYS ACP的高温复合材料设计分析

由于在航空航天和核工业中存在超高温工况,结构对材料耐高温、耐腐蚀、高强度性能提出了较高要求,此外较低的材料密度也是提升结构轻量化水平的重要性能。碳化硅陶瓷基复合材料因具有低密度、耐高温、高强度等特点,已经在相关领域表现出较大的潜力,并且已有较成熟的工程应用。本文以SiCf/SiC复合材料(碳化硅作为陶瓷基体,SiC纤维作为增强体)为对象,简要论述了国内外相关研究人员对碳化硅陶瓷基复合材料制备加工工艺的研究,根据其各向异性、非均质性以及双模量等特征,结合具体实例进行分析,建立了一种基于ANSYS ACP技术的复合材料设计分析方法,初步形成针对耐高温结构复合材料建模和仿真优化分析的解决方案。

基于ANSYS的钢闸门静水压力及振动特性分析

为了评估钢闸门的安全性能,本文使用Inventor对钢闸门进行3D建模,以ANSYS为分析平台,分析钢闸门在静水工作状态下的应力、应变及变形情况;对钢闸门进行了模态分析,得到了前6阶振型及固有频率。分析结果表明,钢闸门的设计完全满足规范要求,并具有较大安全裕度,可通过调整钢闸门主次梁结构及布置形式达到减少设计成本的目的,可为钢闸门的安全校核及设计优化提供参考。

基于ANSYS的有限元仿真在钢桁架管桥结构加固中的应用

针对钢桁架结构安全的传统评价方法的不足,以某钢桁架管桥加固工程为例,提出采用有限元软件ANSYS进行结构仿真计算的安全评价方法。通过仿真模拟分析出现状钢桁架管桥整体的最大位移大于规范允许值,需采取加固措施,然后对加固后钢桁架管桥的结构安全进行仿真计算复核,结果表明整体的最大位移和稳定满足要求。研究成果可为类似工程提供参考,为桁架结构安全鉴定及除险加固提供可靠的技术支撑。

基于ANSYS的单点式吊挂横梁的优化设计

随着直升机技术的发展,吊挂投放装置在直升机领域的运用越来越广泛,在情况危急时刻,对于吊挂安装速度的要求也越来越高。因此,吊挂投放系统的轻量化就极为重要。通过SolidWorks建立了吊挂模型,并联合ANSYS对其进行了有限元分析。结果表明,该单点式吊挂横梁有很大的优化空间。基于该横梁的参数,使用ANSYS对不同的轮廓进行优化;优化后横梁在满足国军标设计要求的情况下,质量减少了37.9%,达到了单点式吊挂投放系统轻量化的目的。

基于ANSYS Workbench的复合材料滑枕设计

基于正向设计理论,应用ANSYS Workbench对公司开发的一款高精密立式加工中心的滑枕进行动态、静载测试分析,对比国外先进成熟机型,从零部件的动、静刚性角度对比设计,为机型的开发提供理论依据。经过计算及后续整机加工测试,复合材料滑枕满足设计及使用要求。

基于Ansys/AQWA的极大型浮式结构总体强度分析

以极大型浮式结构的单模块为研究对象,采用大型通用有限元软件Ansys/AQWA进行极大型浮体水动力响应分析并预报波浪载荷,进而调用ASAS模块进行极大型浮体总体强度分析。分析结果表明:极大型浮体3个连接部位,即横撑与下浮体围壁连接处,立柱外壳与上箱体底板连接处和立柱外壳与下浮体外板连接处出现了较大的应力集中,其中横撑与下浮体围壁连接处的应力值可能已超过许用应力。因此,对横撑与下浮体围壁连接处进行结构加强,采用Ansys/AQWA对结构改进后的极大型浮体进行总体强度分析,并与改进前的结果进行对比。从对比结果可知:通过结构的改进和加强,横撑与下浮体连接处的Von Mises应力普遍下降。本文的研究成果将为极大型浮体后续的疲劳分析提供重要的理论基础。

基于ANSYS的采棉机分风箱应用研究

气力输送系统是采棉机工作部件中的重要系统之一,分风箱是气力输送系统中重要的组成部分,分风箱将风机出口处的风量分配给采棉机的采摘装置,分风箱结构对风机风量的分配起到重要作用。构建了两种不同结构的分风箱模型,采用ANSYS软件对不同结构的分风箱内部风速和风压的差异进行数值模拟,对分风箱的速度矢量云图、风压云图及各个出口平均风速进行了分析。结果表明,在能满足风速要求的前提下,模型Ⅱ的结构更加合理。

基于ANSYS Workbench稳定性分析的大型真空容器优化设计

真空容器是石油、化工等行业中常见的设备之一,与内压容器不同,真空容器往往发生的是稳定性破坏。文中首先采用有限元软件ANSYS Workbench对DN22000 mm的真空容器进行了特征值屈曲分析,结果表明:其外压承载系数为17.427,远大于外压安全系数2.5。进而采用Response Surface Optimization模块对该真空容器进行优化设计,分析了外压承载系数、容器质量随穹顶壁厚和筒体壁厚的变化规律,以及外压承载系数、容器质量、应力随穹顶辐射筋数量的变化规律。最终确定穹顶壁厚取20 mm、筒体壁厚取22 mm、穹顶辐射筋取16个,优化后结构较最初结构质量减小了83140 kg,减小了17.02%,并且稳定性满足ASME规范要求,实现了容器轻量化的设计目标,从而显著降低制造成本。

基于ANSYS的智能读码器散热结构设计及优化

读码器作为智能相机的一个分支,是高度集成的嵌入式图像处理设备,由于其需要长时间、不间断地工作在流水线产品线上,读码器的散热能力,对于读码器设备的性能和寿命起到了极其关键的作用。为了提高读码器设备的可靠性,降低环境温度对读码器设备长期运行稳定性的影响,对读码器设备进行热分析,定位到系统内部的关键发热模块,采用ANSYS仿真软件得出了读码器设备的温度场分布情况,并提出相应的优化方案,对优化后的方案进行了仿真分析,同等条件下对比外壳平均降低了3℃~4℃。为验证环境温度变化对读码器设备稳定性的影响和设备可靠性,进行了高低温测试和烤机测试,结果表明整机设备内核温度稳定在75℃左右,在-10℃~50℃可以正常启动、稳定运行,证明了该方案的可行性和有效性。

ANSYS辅助土木工程专业课程教学的思考

土木工程专业课程涉及面广,专业度高,其主要内容分为专业基础课和专业核心课两大类,涉及的专业术语多,前后课程关联性强,并要求学生在学习中能够将具体工程问题抽象为典型工程模型进行分析计算。ANSYS是一款集建模求解能力、非线性分析能力、网格划分及优化能力、耦合分析能力为一体的有限元分析软件,在土木工程中被广泛运用。在土木工程专业课程中,利用ANSYS辅助分析工程问题,能使抽象模型直观化、复杂信息有序化、分析结果形象化,能够提高学生的学习兴趣和自主实践能力。

基于ANSYS的果树嫁接机结构优化分析

通过对果树嫁接机的基本工作原理和结构形式进行分析,构建了果树苗木的力学特性,进行了果树嫁接机切刀优化设计。利用ANSYS对果树嫁接机切刀进行有限元分析,根据静力分析结果进行切刀寿命仿真,获取果树切刀应力集中位置和切刀结构脆弱点。分别采用两种不同材料对果树嫁接机切刀进行有限元分析,通过应力云图和寿命曲线对果树切刀进行优化设计,最终采用Cr12MoV制作果树切刀,提高了果树嫁接机的使用寿命。

基于AHP和ANSYS的养老院共享轮椅设计与研究

文章旨在研究养老院的轮椅设施使用现状,并提出养老院共享轮椅的方案,鼓励老人们走出房间,与其他老人交流和建立社交关系,提高养老生活质量。运用层次分析法得到具体需求权重,进行养老院共享轮椅设计,通过ANSYS有限元分析验证该轮椅的结构安全性。完成养老院共享轮椅的模型及系统设计。集成AHP层次分析法和ANSYS分析的轮椅创新设计流程,分析求解得到该轮椅主要承重结构可靠,确保老人使用安全,实现养老院内健康安心养老。

基于Ansys的汽车传动轴的力学分析和轻量化设计

[目的]探究使用轻量化设计方法提高汽车传动轴的性能和效率。[方法]以传动轴的三个关键部件凸缘叉、花键轴叉以及万向节叉为研究对象,提出了以密度为基础进行拓扑优化的结构设计方法。对建好的模型进行力学分析,根据分析结果,对可能存在的问题进行优化,并对优化的部件再次进行力学校核测试,直至符合安全要求。[结果]该设计方案较已有相关方案表现优异,最终方案使传动轴的质量降低了约18%。[结论]该优化方式为减轻重量提供了一种切实有效的方法,也可用于减轻器械重量、降低能源消耗和改善环境。

基于ANSYS的复式膨胀节强度和轴向刚度有限元分析

通过ANSYS有限元分析,研究了复式膨胀节在同时受内压及轴向位移时的强度和轴向刚度.建立了复式膨胀节的二维轴对称模型,并考虑了非线性对复式膨胀节的影响,将分析结果与EJMA工程近似法计算结果进行对比,表明ANSYS有限元结果更接近实际情况,采用工程近似法分析复式膨胀节时存在一定误差.

基于ANSYS Workbench的O形橡胶密封圈有限元分析

为了研究O形橡胶密封圈(以下简称O形圈)的压缩率与接触压强的关系,首先通过ANSYS Workbench有限元分析软件对装置结构进行必要的模型简化,其次进行关键的边界条件设置及载荷的施加等操作,最后完成非线性静态有限元分析。采用后处理分析技术,得到该装置结构的变形量及von Mises应力分布图。结合实际工况,分析螺栓预紧力、O形圈压缩率及接触压强之间的关系,保证介质(含压气体或液体)密封的接触压强满足工况需求,确保介质密封的有效性和可靠性。

基于Ansys的曲柄滑块机构的运动学分析在教学课程中的应用

在机械原理的教学中,曲柄滑块机构的设计原理与方法是重点和难点问题,传统的实物实验对曲柄滑块机构的种类、复杂性都有很大的限制,不利于学生对曲柄滑块系统运行规律的掌握。基于此,利用Ansys中的workbench建立了曲柄滑块机构运动仿真模型,通过对模型进行分析设置,对典型曲柄滑块机构进行运动仿真,得出了曲柄滑块机构的位移及应力、应变的分析结果,为机械结构仿真教学提供了有效的方法。

基于ANSYS的《机械设计基础》线上线下混合教学探索

随着信息技术的不断发展,线上线下混合教学模式已经逐渐成为现代教育的重要组成部分。在《机械设计基础》课程的教学改革实践中,通过结构化调查问卷的方式进行学情分析,在学情分析的基础上探讨了基于ANSYS软件的线上线下混合教学模式的优势和应用。结果表明,在《机械设计基础》课程线上线下教学中融入ANSYS软件,可以让学生更好地了解机械设计中零件的结构、工作原理、工作特点、应力分析等相关知识,问题分析更加透彻。同时可以提高学生的学习兴趣、实际操作能力和互动性,提高教学效果,对学生的毕业设计、工程实践具有重要意义。

基于ANSYS Workbench的行星轮系高楼逃生器动力学研究

为进一步提高行星轮系高楼逃生器的使用性能,开展了行星轮系高楼逃生器的动力学研究。首先,采用Solidworks三维软件对行星轮系进行建模;其次,采用ANSYS Workbench对模型进行仿真,分析其受力情况;然后,探讨行星轮系高楼逃生器在传动过程中的动力学、动态力矩平衡等问题;最后,根据分析结果对设备进行优化。实验结果表明,优化后设备的受力情况得到明显改善,使用性能得到大幅提升。