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 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 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。

基于ANSYS Workbench的激振力作用下香蕉筛疲劳分析

香蕉筛被广泛应用于选矿作业流程,其关键部件的设计影响整机的使用寿命。基于ANSYS Workbench进行静力学分析,并利用Fatigue Tool进行疲劳寿命模拟计算,得到香蕉筛结构件的寿命云图,从而确定香蕉筛结构件的薄弱环节,为优化设计提供了理论依据。

基于ANSYS Workbench的法兰螺栓有限元分析

法兰螺栓连接结构是设备中必不可少的部件之一,对整个设备的正常运行起着十分重要的作用。现以某燃烧炉的法兰螺栓连接结构进行有限元分析,通过三维绘图软件进行模型的建立,导入有限元分析软件ANSYS Workbench中,并对法兰螺栓赋予相应的材料属性以及载荷约束。通过求解得到Von-Mises应力图。同时针对法兰中的垫片也进行了分析,对法兰整体的密封性能进行了研究。该结果对在ANSYS Workbench中模拟法兰和螺栓连接方面的问题提供了参考。

基于ANSYS Workbench的超高压隔膜压缩机缸盖可靠性分析

缸盖是保证超高压隔膜式压缩机安全稳定运行的核心部件。根据压缩机的工作条件,对超高压隔膜压缩机缸盖进行受力分析,建立有限元模型,并利用有限元分析软件ANSYS Workbench对缸盖进行应力分析,获得了缸盖在最恶劣工况下的受力情况,分析了应力对缸盖结构安全可靠性的影响机制,对其强度进行校核。结果表明:缸盖平均Mises应力174.49 MPa,屈服安全系数高于1.9,缸盖强度满足设计要求。

基于ANSYS Workbench的水轮机桨叶操作油管疲劳寿命分析

桨叶操作油管作为转桨式水轮机桨叶开启和关闭过程中传递压力油的重要部件,运行过程中易受到静应力和交变应力的联合作用产生疲劳裂纹,威胁机组的安全稳定运行。基于ANSYS Workbench软件对轴流转桨式水轮机桨叶操作油管在静载荷作用下的结构强度和交变载荷作用下的疲劳寿命进行数值模拟,对比分析2种不同材料的桨叶操作油管在额定工况下的表现。结果表明:在静载荷作用下,2种材料的操作油管均能满足安全运行的要求;在交变载荷作用下,304不锈钢操作油管相比20号钢操作油管具有更好的抗疲劳性能。

基于ANSYS Workbench异型臂架模态及谐响应分析

为了分析异形臂架本身的振动特性,在对异形臂架三维模型进行合理简化后,借助有限元分析软件ANSYS Workbench进行异形臂架的模态分析;在得到部件的固有频率及相关振型的基础上,进行异形臂架的谐响应分析,主要分析异形臂架在一定范围激励载荷作用下的响应情况。研究结果表明:除刚体模态外,异形臂架最小固有频率为371.12 Hz,前6阶模态基本为臂架上下摆动、左右摆动和扭转等振型。因此,在实际运行中需要避免异型臂架在371.12~956.75 Hz范围内及附近负载下工作,所研究结果为整机性能预测和优化提供了依据。

基于ANSYS Workbench的某航空电子设备结构设计

随着航空技术的不断发展,航空电子设备的复杂程度越来越高,对电子设备结构设计的要求也越来越高。合理的结构设计直接影响着现代航空电子设备的性能发挥,保证其能在各种环境条件下发挥最佳性能。ANSYS Workbench软件为电子设备结构设计提供了丰富的仿真工具,能够高效、快捷地对电子设备结构进行力学分析和热设计仿真,验证结构设计的合理性,为电子设备结构优化设计提供指导。

基于Ansys Workbench的间冷岛用清洗装置桁架结构优化设计

以间冷塔用清洗装置桁架为研究对象,采用DesignModeler建立桁架模型,对桁架梁结构的启动、静载及吊装情况进行静力分析,对桁架的强度和刚度进行校核,以位移、综合应力及桁架质量为约束条件,对桁架梁截面的型材进行尺寸结构优化,通过相应曲面分析和目标驱动优化分析找到设计优化点,使优化后的桁架既能满足强度的要求,又能减少材料,从而达到降低成本的目的。

基于Ansys Workbench的转轴参数化全流程仿真

随着技术的发展,机械零部件的仿真需求逐渐增加,转轴作为一种常见的机械零部件,其参数化全流程仿真十分必要。该文基于Ansys Workbench平台,建立了转轴静力学的参数化全仿真流程。其中,基于SpaceClaim实现了几何建模的参数化、基于Static Structure实现了仿真分析的参数化、基于ACT完成了界面参数化,并用实例验证了其有效性。这一方法还可拓展到模态、动力学等分析中,具有一定的工程价值和意义。

基于ANSYS Workbench超前支架支撑座的优化设计

针对ZT24000/25/45D型特殊超前支架支撑座在现场使用过程中发生变形、开裂问题,通过SolidWorks参数化建模及ANSYS Workbench有限元软件分析,发现其设计缺陷。对支撑座各危险截面进行受力计算,重新设计支撑座尺寸,在ANSYS Workbench优化模块中调用响应面优化设计其最优尺寸方案,并验证优化的可靠性且使产品轻量化。

基于ANSYS Workbench的铅蓄电池包装件可靠性仿真分析

运用三维设计软件对包装件建立几何模型,应用有限元分析软件ANSYS Workbench对包装件进行跌落仿真分析和随机振动分析,对包装件在包装运输环境中的可靠性进行模拟,得到在现实常规试验中无法获取的试验数据,为蓄电池包装件设计提供参考依据。

基于ANSYS Workbench大型填料塔填料支撑分析设计

【目的】明确某蒸氨塔内填料支撑的应力和变形情况。【方法】运用ANSYS Workbench对此填料支撑进行了建模和有限元分析。【结果】通过求解发现,支撑栅板中心区域及支撑梁中心段出现稍微变形,由此可知大型填料塔设置支撑梁的重要性;此外,由扁钢焊接而成的栅板刚度有限。【结论】辅助支撑的宽度不宜过窄,应不低于100 mm;与支撑梁之间的空白区域不宜过长,单侧空白区域弧长应不超过310 mm。

基于ANSYS Workbench 12000kN框架式液压机机架模态分析

利用三维制图软件建立12000kN框架式液压机机架三维实体模型,导入ANSYS Workbench有限元分析软件进行静应力分析和模态分析,从而获得机架前8阶固有频率和相应的固有振型,为液压机机架的优化设计提供理论依据。

基于ANSYS Workbench的一种几何量轨检仪器检测设备模态分析及随机振动模拟分析

随着轨道检测设备的自动化发展,使检测项目的几何参数计量由静态转变为动态,且提高了对检测仪器的要求。由于动态检测引入了振动源,因此即使有隔振措施,也会导致检测仪器产生微小振动,影响检测结果。本文对一种几何量轨检仪器检测设备进行三维建模,采用ANSYS Workbench软件进行模态分析,并对竖直方向上的微小随机振动功率谱密度对测量精度的影响进行研究。结果表明:当加速度功率谱密度为12350(mm/s^(2))^(2)/Hz时(即振动台隔振效果达93.5%),满足该仪器竖直方向上±1mm检测要求。

基于ANSYS Workbench和ADAMS的振动式花椒采摘机仿真分析及参数优化

花椒是我国十分重要的经济作物,目前存在着采摘难、效率低、易伤手等问题,针对这些问题,本文提出了基于下桩采摘法的振动式花椒采摘方法,设计了一种振动式花椒采摘机,通过ADAMS软件对花椒枝和花椒果进行柔性体建模,采用广义力与传感器结合的方式控制花椒果在振动过程中的脱落;对采摘机的传动机构和花椒果在振动过程中的受力情况进行理论分析以确定待优化参数,并使用ADAMS对采摘机进行运动学验证;通过ANSYS Workbench软件对采摘机振动台进行模态分析使激励频率避开固有频率,从而避免共振发生;使用ADAMS进行虚拟正交仿真试验,并对仿真试验结果进行极差分析和方差分析,获得采摘机最优结构和工作参数.试验表明,在振动频率为40 Hz、曲柄长度为250 mm、夹持高度为300 mm时脱落率最高.

基于Ansys Workbench的机电产品木质包装箱的结构优化

目的为了节约木材资源,降低包装箱的生产成本,优化某型机电产品木质包装箱的结构尺寸。方法根据产品的外形尺寸、质量分布和运输要求,利用UG软件设计木质包装箱的结构,将其主要承载构件――枕木和纵梁的三维模型导入Ansys Workbench中,然后建立枕木和纵梁的优化模型进行迭代分析求解,获得枕木和纵梁截面尺寸、最大挠度和体积的最优解,再对优化前后的枕木和纵梁结构进行有限元分析比较。结果在满足弯曲强度和刚度的条件下,枕木的最优截面宽度和高度为0.044 m和0.032 m,纵梁的最优截面宽度和高度为0.148m和0.158m;优化后枕木和纵梁的总体积分别降低了41.324%和8.661%,包装箱总质量降低了34.79kg,实现了减少木材用量的优化目标。结论合理增大枕木和纵梁的截面高度可提高其刚度,适当减小枕木和纵梁的截面宽度可显著降低其体积和质量。

基于Ansys Workbench的电炖锅包装设计与仿真分析

目的优化电炖锅包装,比较EPS与瓦楞纸内衬的包装效果,以及替代可能性。方法参考电炖锅产品流通过程中的环境参数,对产品进行有限元建模和约束处理,基于Ansys Workbench中的有限元思想,通过模态分析、随机振动、跌落等情况,分析得到不同力学载荷作用下产品的变形、应力、应变,以及破损情况,通过改变包装内衬实现电炖锅的包装优化设计。对优化后的包装件进行仿真分析,并与原包装件进行比较。结果最大应力出现在产品的螺栓连接处。裸机、EPS泡沫包装件和瓦楞纸(B楞)包装件的最大应力分别为353.25,115.69,171.84 MPa。结论瓦楞衬垫的抗压强度、抗冲击性能、抗振性虽都差于EPS泡沫包装,但还是可以很好地保护电炖锅,因此具有良好包装结构设计的瓦楞纸包装可以取代传统EPS泡沫包装。

基于ANSYS WORKBENCH及SACS的大型橇块吊装框架应力分析

海洋石油生产平台上的大型橇块由于体积大、重量大,在安装时一般采用吊装框架辅助进行吊装。在设计吊装框架时需对强度、刚度进行校核计算。本文以中海油某项目的电脱水橇为例,对其吊装框架进行了吊装过程中的详细应力分析。