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 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 的某型航空发动机用截止阀冲击故障的分析

某型航空发动机在试验过程中,发生一处重要零件截止阀断裂的现象。为了分析故障产生的原因,以截止阀为研究对象,用Solidworks2016软件创建三维实体模型,导入有限元软件ANSYSWorkbench对其进行模态仿真分析,得到了截止阀的前六阶模态频率,进行了模拟瞬间冲击作用下的响应谱分析,得到X、Y、Z方向等效应力云图。结果表明,在阀本体和法兰盘结合处位置承受Z方向(垂直)应力过大,造成截止阀断裂,找到了冲击故障的原因,证明该结构设计存在问题应予以优化改进。

基于ANSYS Workbench的某航空发动机截止阀优化设计

截止阀作为航空设备的重要元件,实现了介质传输、截止、调节等功能,其结构强度直接影响到航空设备的安全可靠运行。本文以某航空发动机用截止阀为研究对象,用Solidworks2016软件建立三维实体模型,导入有限元软件ANSYS Workbench进行有限元分析,得到了截止阀的前六阶模态频率,进行了模拟瞬间冲击作用下的响应谱分析,得到等效应力云图。结果表明,在阀本体和法兰盘结合处位置承受Z方向(垂直)应力过大,易造成截止阀断裂,对其结构进行优化设计并再次验证其强度,提高了工作效率,缩短设计周期。

基于ANSYS Workbench的低温绝热罐箱有限元分析

为了提供低温绝热罐式集装箱(以下简称“罐箱”)设计参考和依据,以21K低温绝热罐箱为例,采用ANSYS Workbench软件建立分析模型,在不同方向惯性力工况下对罐箱进行有限元分析和应力计算,针对罐体、框架、裙座及支撑柱等结构提出强度判据。

基于ANSYS Workbench二次开发的封装建模热分析辅助软件

针对芯片封装外形尺寸可变和相似性建模问题,提出了一种对ANSYS Workbench进行二次开发的方法,通过在ANSYS Workbench平台内的SCDM进行脚本开发,实现对多种常规芯片封装(SOP/QFN/BGA等)模型进行外形尺寸参数化建模。针对建模-热分析流程中仿真软件之间的频繁交互问题,使用C#编写辅助软件,通过调用各仿真软件和固化热分析流程实现建模-热分析全流程自动化。软件测试结果表明,模型尺寸准确度高,热分析计算效果理想,辅助软件可提高建模-热分析流程效率。

基于ANSYS Workbench的角接触球轴承摩擦热仿真研究

为探究角接触球轴承的生热和机械性能对其工作精度和使用寿命的影响,课题组基于Palmgren摩擦生热理论,建立了轴承热-结构耦合模型;利用ANSYS Workbench有限元仿真软件分析了不同转速和载荷对轴承温升的影响,求解出轴承零件的温度分布;将仿真结果与实验结果的变化趋势进行比较,验证理论模型的正确性,最后得到轴承的热特性规律。结果表明:随着内圈转速的加快和轴向载荷的增大,各部件的温度都会升高,其中滚珠的温度升高幅度最大;且转速对生热量和温升的影响更显著。该研究结果可为轴承结构的热优化设计提供参考。

基于ANSYS Workbench的航空导管橡胶成形系统开发及成形性能分析

为提高有限元建模仿真效率、降低工程技术人员的操作难度,研究了T形三通管橡胶复合胀形仿真过程中涉及的关键问题。基于ANSYS Workbench仿真平台开发了航空导管橡胶成形系统,创建了建模仿真流程、参数化建模工具与仿真分析工具。利用开发的工具进行了T形三通管橡胶复合胀形研究,分别对最优工艺参数成形及起皱、破裂等成形缺陷进行模拟,以成形高度及壁厚最大增厚率与最大减薄率为成形性能评价指标,将仿真结果与现有试验结果进行对比。结果表明:使用开发工具进行有限元仿真的结果与试验结果吻合良好,验证了开发的航空导管橡胶成形系统的有效性,为成形试验及性能分析提供有效的参考与指导,具有一定的工程实际应用价值。

基于ANSYS Workbench单侧支撑卷筒纸传动轴仿真优化分析

支撑卷筒纸传动轴为给纸机构的关键部件,其设计是否合理影响到整个机器的使用性能。为了提升其结构合理性和经济效益,以单侧支撑卷筒纸传动轴为研究对象,针对其结构特点,首先应用Solid Works对其进行三维建模,再利用ANSYS Workbench平台建立有限元模型,确定其模型的材料特性、约束和载荷,对传动轴进行受力、强度、刚度静力学分析,对其进行了优化设计,确定传动轴需要进行轻量化设计,设计空心轴,采用空心轴代替实心轴,所设计的传动轴在满足强度和刚度的前提下,实现了质量优化88.53%。