基于HyperMesh/OptiStruct的汽车零部件结构拓扑优化设计

基于结构拓扑优化在优化设计中的重要性,介绍了拓扑优化的方法和常用算法,建立了基于HyperMesh/OptiStruct的结构拓扑优化设计流程图,最后在考虑了三种不同载荷工况下,进行了汽车控制臂的拓扑优化,最终使得优化结构质量更轻。

基于HyperMesh-Optistruct转向机支架拓扑优化设计

利用通用有限元分析软件Hyper Works11.0,对某重型车转向机支架进行了静强度分析及拓扑优化设计,优化后模型在满足零部件安全可靠性设计要求的前提下,减重效果明显,达到了轻量化的目的。

Hypermesh二次开发在汽车转向节刚强度分析中的应用

汽车转向节是车辆转向系统中的重要组成部分,其刚强度对转向系统的安全性和可靠性具有关键影响。基于汽车转向节刚强度分析的流程,对其前处理进行二次开发。首先,建立转向节的有限元模型,归纳静态刚强度分析的流程和关键步骤;然后,对Hypermesh软件的前处理部分进行二次开发,包括材料属性的赋予、硬点坐标的建立、载荷约束的施加和载荷步的建立;最后,通过对某款新能源汽车转向节前行制动工况下刚强度进行分析,验证了二次开发的有效性。分析结果表明:在转向节的上连接杆处应力、应变最大,应力最大值为319.8 MPa,位移最大值为1.376 mm,满足设计要求。通过对Hypermesh软件的二次开发,减少了前处理过程中的重复劳动,提高了技术人员的工作效率;同时,降低了汽车转向节的研发成本,缩短了研发周期。

基于HyperMesh的16V240ZJD型柴油机曲轴仿真分析

16V240ZJD型柴油机曲轴与主发电机连接,采用黄片式弹性联轴节,曲轴自由端装有簧片硅油减震器。曲轴作为柴油机最关键的运动部件之一,承载着周期性的变化载荷,在复杂的弯曲应力和扭转应力之下,使得曲轴的工作条件格外苛刻。曲轴的各项性能对机车的安全性、密封性、耐久性等方面都会有影响。本文以16V240ZJD型柴油机曲轴为例,在UG|NX10.0软件中进行曲轴的三维建模,利用HyperMesh分析了单拐曲轴和1/2曲拐的位移和应力状态,为16V240ZJD型柴油机曲轴的结构优化设计提供参考依据。

基于Optistruct的汽车传动轴仿真分析及轻量化设计

以商用车传动轴为研究对象,基于Optistruct有限元分析软件对其进行力学仿真分析,考察在最大扭矩作用下传动轴上各部件的应力与位移分布情况,校核其强度和刚度.结合传动轴的应力分布和制造工艺要求,对传动轴部件开展轻量化设计.结果表明:利用仿真分析手段可以快速得到传动轴总成的传力路径,引入制造工艺要求进行轻量化设计后的部件不仅满足制造加工要求,而且应力分布更均匀.传动轴整体结构从原始23.8 kg减少为16.8 kg,减质量占比30%.该轻量化设计方法可在满足传动轴结构强度情况下快速实现减重目标.

基于Hypermesh和ABAQUS的转向系统结构优化设计

本文基于理论力学和Creo Parametric、Hypermesh、ABAQUS等软件,针对某车型在试验过程中出现转向系统支架异响、轻微变形的问题,进行了转向系统的优化设计。利用Creo Parametric建立三维装配模型,在合理简化的基础上,采用理论力学进行转向系统载荷分析计算。利用有限元分析软件对转向系统在原地转向工况下的静强度进行仿真分析,通过迭代优化设计,实现了最大应力和变形量的大幅降低,有效避免了转向系统的异响和支架变形问题,缩短了产品开发周期。

采用UG、HyperMesh和ANSYS的齿轮轴模态分析

借助UG强大的几何建模功能、HyperMesh强大的网格划分能力以及ANSYS的有限元分析功能,采用将三者结合的分析方法,对齿轮轴进行模态分析,得出了其低阶固有频率和振型,对正确合理地设计齿轮轴结构具有理论意义。

应用Mimics和HyperMesh软件建立人体下颌骨三维有限元模型

目的:探讨一种快速、精确的正常人下颌骨三维有限元建模方法。方法:对1名牙列完整、咬合关系正常的男性志愿者进行颌骨螺旋CT扫描,将获取的Dicom格式数据在Mimics 10.01软件中进行完整下颌骨3D重建,将所得的下颌骨三维几何模型转换成iges格式后,导入HyperMesh软件中完成网格划分及对材料属性进行赋值,最后导入ABAQUS 6.9对模型边界约束条件进行限制,生成完整下颌骨的三维有限元模型。结果:快速地建立了更加精确的人体完整下颌骨的三维有限元模型。联合运用HyperMesh软件和Mimics软件对下颌骨进行建模,大大提高了建模的速度以及模型的质量。结论:应用Mimics和HyperMesh软件可以快速、精确的建立人体下颌骨的三维有限元模型,为进一步的生物力学分析打下基础。

基于Hypermesh的中型货车车架有限元分析与优化

针对某类型货车在使用中车架易形成疲劳破坏和断裂,进行了该型车架相关的刚度分析和强度分析。应用Hypermesh分析软件对车架有限元模型进行了模型的前后处理,得到车架在刚度与强度状况下的应力图和变形图。分析了车架的变形和应力状况,获得该类车架易受疲劳和强度破坏的薄弱环节,提出了合理的改进方案。通过车架改进前后的有限元分析比较,提出了车架的优化改进方案。

基于Hypermesh的汽车驱动桥壳有限元分析与疲劳寿命预测

驱动桥壳是汽车中的重要部件,应具有足够的强度、刚度以及疲劳寿命。基于CAD/CAE一体化技术,首先利用CATIA软件建立了某轻型汽车驱动桥壳的三维实体模型,虚拟装配后,导入Hy-permesh中建立以3D实体单元为基本单元的有限元模型,并以MSC.Nastran为求解器,通过模拟相关行业标准规定的台架试验及典型工况,得出驱动桥壳强度与刚度满足要求;最后,通过建立驱动桥壳S-N曲线,将有限元结果导入MSC.Fatigue进行模拟台架疲劳试验,得到桥壳整体的疲劳寿命分布,结果表明驱动桥壳疲劳寿命满足要求,验证了设计的合理性。

利用hypermesh和feko软件来仿真舰艇RCS

利用feko软件,结合hypermesh剖分的优化网格,对舰艇RCS进行了仿真计算。经过hy- permesh剖分得出的优化网格较feko自己剖分的网格质量更好,更符合MOM三角面元网格的需要,而且在计算时间以及内存需求方面均有明显的优势,有利于更好地对舰船RCS进行仿真。最后计算了某型舰艇的RCS,结果验证了这种方法的精度。

基于HyperMesh的反应堆堆顶结构高质量计算流体力学网格生成

高质量网格生成是计算流体力学最费时的工作之一,也是影响CFD计算收敛性和计算精度的最重要因素之一。HyperMesh是进行高精度数值模拟所需的功能强大的CAE前处理器。基于HyperMesh详细介绍了反应堆堆顶结构高质量六面体网格生成方法,将生成的网格导入ANSYS/CFX进行热流耦合分析并进行了网格无关性验证,得出对堆顶结构的计算分析采用942万网格。在此基础上对堆顶结构进行可压缩气体流场分析,得到了堆顶结构的速度、温度、压力场分布特性。

综合应用UG,HyperMesh和MSC Marc软件进行有限元分析

针对在工程中只应用某一软件完成有限元分析的过程复杂、效率不高的问题,根据UG,HyperMesh和MSC Marc软件的特点,综合运用其长处完成从几何建模、网格划分、分析计算到结果处理的整个过程.实例表明,综合运用各有限元分析软件,有利于发挥每种软件的优点,可以大大提高有限元分析的效率.

HyperMesh有限元前处理关键技术研究

以某型号汽车前地板为例,研究了HyperMesh有限元前处理过程中的几何清理和网格划分等关键问题。通过HyperMesh与CAD和CAE软件良好的接口,实现了几何模型的导入和模态分析,为有限元分析提供了一种新的思路。

基于Hypermesh和Ansys的卧螺过滤离心机转鼓系的模态分析

卧式螺旋过滤离心机的转鼓系作为整机振动的振源,是研究离心机动载荷与机械振动的重点对象。结构共振与物料分布不均是转鼓系振动的主要原因。对转鼓系进行有限元模态分析,可以避免结构共振的发生。通过UG建立了转鼓系的几何模型,并利用Hypermesh对几何模型进行了六面体网格划分。采用接触对与MPC算法,实现了零部件之间不连续网格的连接。基于BlockLanczos算法,在Ansys中对转鼓系有限元模型进行了特征值提取,得到了转鼓系在有、无离心预应力下的前8阶固有频率与振型。研究表明,转鼓系在给定工作转速下,不会发生结构共振。离心预应力对固有频率的低频成分影响较大,而对中高频成分影响较小。研究结论为整机瞬态动力学分析与转鼓系结构优化研究与设计提供了依据。

基于ABAQUS和Optistruct的商务车副车架的优化设计

结合某新型商务车副车架的开发要求,在副车架初步设计阶段,利用ABAQUS软件对其常用的十个工况进行强度分析。根据各工况的应力分布情况,找出了应力集中的位置并分析其产生的原因,通过Optistruct优化工具对五个应力较大工况进行优化设计,根据优化后的截面尺寸再次进行强度分析,分析结果显示副车架在满足应力的要求下,总质量减小了15.31%,指导了新车副车架的开发。通过对副车架优化前后的应力对比,表明提出的优化方案是正确的。

基于HyperMesh的盘式制动器有限元分析

以盘式制动器为研究对象,基于PRO-E、HyperMesh等软件建立其有限元模型。通过求解计算,对盘式制动器的钳体、制动盘行了强度分析和模态分析。分析结果表明:钳体、制动盘等零部件满足强度设计要求;制动盘的8、9阶固有频率与钳体的4阶固有频率非常接近,易产生共振,引起制动器尖叫。针对制动器尖叫问题,对制动盘的厚度进行了优化分析。优化结果表明,适当的改变制动盘厚度,可避免制动盘与钳体发生共振,并且能够改变盘的振型大小,改善盘式制动器的稳定性。

基于HYPERMESH复杂地质体的FLAC3D实体建模

FLAC3D采用显式有限差分法求解微分方程,在土木工程领域数值分析中具有明显的优越性,但FLAC3D在复杂三维地质模型建立方面存在不足.结合AUTOCAD和HYPERMESH软件构建复杂地质模型,充分利用HYPERMESH在划分网格、提高网格质量和连续性检查等优点进行前处理.采用FORTRAN语言编写的HYPERMESH_TO_FLAC3D接口程序把建立的复杂模型导入至FLAC3D进行分析计算,从而实现用FLAC3D解决问题时快速精准的建模目的.通过乌东德水电站地下洞室群三维建模实例检验了该方法的可行性和有效性,结果表明:基于HY-PERMESH软件建立复杂三维地质模型,并将其导入FLAC3D,结果令人满意,提高了建模效率,说明该方法在FLAC3D复杂模型建立方面具有一定的参考实用价值.

基于HyperMesh的有限元前处理技术

为了提高CAE分析的质量和效率,研究了国外流行的商业有限元前处理软件HyperMesh的功能,并以轴承座为例重点说明了在HyperMesh软件中进行有限元分析前处理操作的步骤、注意事项及结果文件的导出等问题,为有限元分析提供了一种新的思路.研究表明,先在HyperMesh中进行有限元前处理,然后再将其生成的CAE文件导入到ANSYS软件中进行求解计算是可行的.此种方法对CAE工程技术人员具有一定的借鉴意义.

HyperMesh网格划分技术在复杂拱坝建模中的应用

以复杂拱坝为例,通过在HyperMesh中建立几何模型,利用HyperMesh强大的前处理功能系统地研究了模型的形成、几何清理和分区分段3D网格划分等关键问题。特别在划分复杂拱坝边界网格时,利用了多种网格划分技术完成了较高质量的3D网格划分,为复杂拱坝材料分区分段划分高质量网格提供了一种新的思路。结果表明,HyperMesh软件在水工结构模型的修复优化和3D网格划分方面具有效率高和兼容性好的优势。