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。

非线性包装系统中关键部件振动可靠度分析

研究非线性包装件中关键部件在真实的具有一定谱特征的随机振动激励下的振动可靠度。考虑到实测随机振动PSD曲线的多峰值特征,采用多阶Kanai-Tajimi模型模拟随机振动的功率谱密度,将真实随机振动在标准正态随机变量空间中离散化表达。考虑包装件中的关键部件,将包装件建模为二自由度非线性支座激励系统,应用模型修正因子法,将非线性包装件等效表示为一个线性化系统,应用一阶可靠度方法分析包装系统中关键部件的首次穿越损坏概率。应用数值分析的方法分析包装件中各参数变化对损坏概率的影响。该研究对于计算包装件损坏概率、优化包装件参数以提高振动可靠度,具有重要的指导意义。

分析天平包装件随机振动仿真分析及优化设计

将有限元分析方法应用于分析天平包装件的模态分析和随机振动的加速度PSD分析,以获得应力分布云图和加速度功率谱密度响应曲线;对缓冲衬垫进行多目标优化设计以获得低成本高性能的缓冲结构。在Solidworks中建立有限元模型,用Ansys Workbench进行动力学仿真,分析包装件运输过程中的变形和振动情况,找出缓冲衬垫的薄弱点,以响应加速度、最大变形量和包装件质量为目标函数对分析天平缓冲衬垫进行响应曲面优化设计。经过响应曲面优化分析,优化值与初始值相比,包装件各项性能得到了提升。通过对分析天平包装件的仿真分析和优化设计,可以对缓冲衬垫结构尺寸进行改进,降低产品运输途中的破损率,并实现缓冲结构轻量化。

量纲分析法在包装件振动模型试验中的应用

本文应用量纲分析法导出了在振动模型试验中包装件模型设计的条件。当满足这些条件时,就可用模型试验中测得的数据来估计原型受振时的情况。

系统受随机激励时的可靠性分析

主要研究非线性缓冲包装系统受随机激励时的失效分析计算问题 ,非线性缓冲包装系统受随机激励时会产生随机振动响应 ,从而使得非线性缓冲包装系统内部产生随机的交变应力。因交变应力而使非线性缓冲包装系统失效的原因有两种 :第一种是因为应力的幅值超过了缓冲包装系统的许可应力 ;第二种则是随机的交变应力所形成的累积效应使缓冲包装系统产生疲劳破坏。主要研究第二种情况时的失效分析计算问题。对于受随机振动的非线性缓冲包装系统 ,通过引进VanderPol变换 ,采用计算平均输入功率和平均输出功率的方法 ,发现在一定条件下 ,系统新的变量将趋于一个联合马可夫过程 ,从而可建立起相应的FPK方程 ,通过求解该FPK方程 ,采用穿越分析技术和Miner准则 ,可计算出系统因随机振动而导致的疲劳破坏概率或平均失效时间。

基于单自由度参数激励模型的车辆随机振动分析

包装件振动可靠性的分析和优化需要构建高效准确的车辆随机振动载荷分析模型。该研究将车辆建模为单自由度参数激励系统,分析车辆在平稳载荷下的加速度响应。基于Mathieu方程分析车辆动态响应特性,结果表明,车辆响应中出现少量的大幅振动响应的原因是参数激励系统中随机过程β(t)的波动引起了系统的失稳。分别构建车辆在稳态、失稳和衰减条件下的响应分析方法,建立了车辆加速度响应的概率密度函数分析方法,构建了根据记录的试验数据识别系统参数的方法。分析结果表明,该研究建立的车辆随机振动分析方法能够高效准确地再现车辆非平稳随机振动的时域特征及概率密度函数(probability density function,PDF),为研究包装件振动可靠性提供了高效准确的分析基础。

基于ANSYS Workbench的LED电视包装件优化设计

将有限元分析(FEA)应用于LED电视包装件的随机振动仿真和多目标优化设计。利用有限元分析软件ANSYS Workbench建立LED电视包装件模型,设置材料参数,进行静态结构分析,然后利用EPE代替EPS缓冲材料,对LED电视包装件进行优化设计,并对比优化前后LED电视包装件的缓冲垫质量和总变形等参数。研究表明:优化后的包装件在有效保护产品的前提下,其衬垫和包装箱材料分别减少了37.71%和4.7%,达到了减量化设计的目的。

旋转式分插机构动力学试验台的研制

分插机构是插秧机的核心工作部件,其性能决定插秧机插秧质量、工作可靠性和栽插秧频率,也是插秧机作业时重要的振动源。为此,通过对分插机构的动力学分析,得出需测试的动力学参数,设计出具有测试分插机构运动学和动力学参数的试验台,并对试验台的通用性和测量电路进行了阐述。