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基于ANSYS的工业机械臂结构分析与拓扑优化设计 被引量:1
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作者 黄李丽 《汽车实用技术》 2024年第8期52-58,共7页
机械臂的刚度和固有频率对其可靠性有重要影响,需对其进行深入研究。文章对某型六自由度工业机械臂进行建模设计,在ANSYS软件采用有限元分析方法对机械臂在力矩最大的工况下进行静态结构分析和模态分析,验证其刚度和固有频率是否符合要... 机械臂的刚度和固有频率对其可靠性有重要影响,需对其进行深入研究。文章对某型六自由度工业机械臂进行建模设计,在ANSYS软件采用有限元分析方法对机械臂在力矩最大的工况下进行静态结构分析和模态分析,验证其刚度和固有频率是否符合要求。进一步采用拓扑优化方法对大臂进行优化,然后对大臂进行模型重构,导入到整个机械臂中进行结构分析与模态分析,比较优化前后机械臂的性能差异,验证了改良后机械臂的可靠性,实现轻量化目标,为后续生产提供参考依据。 展开更多
关键词 工业机械臂 六自由度 有限元分析 拓扑优化 模态分析
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障碍条件下气田集输管网整体布局优化设计 被引量:4
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作者 陈双庆 刘扬 +2 位作者 魏立新 孙云峰 官兵 《化工机械》 CAS 2018年第1期57-64,共8页
为了降低天然气田产能管网的建设投资,实现气田高效益、低成本生产开发,针对辐射-枝状组合式管网的网络特征,将布局障碍、管网拓扑结构参数和管道设计参数统筹考虑,建立了障碍条件下气田集输管网整体布局优化数学模型,提出了粒子群算法... 为了降低天然气田产能管网的建设投资,实现气田高效益、低成本生产开发,针对辐射-枝状组合式管网的网络特征,将布局障碍、管网拓扑结构参数和管道设计参数统筹考虑,建立了障碍条件下气田集输管网整体布局优化数学模型,提出了粒子群算法和分级优化方法优势组合的新型高维求解算法,实现了布局优化数学模型全局优化求解。实例计算表明,所构建的模型和算法有效,相较于分别开展管网拓扑布局优化和参数优化所得方案,管道总长减少5.53%,总建设投资减少8.47%。 展开更多
关键词 集输管网 障碍 整体优化 拓扑优化 分布优化 粒子群算法
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整埂机箱体高速伞齿轮的静力学分析与拓扑优化 被引量:3
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作者 孙建业 潘寿虎 +1 位作者 陈树博 李强 《沈阳理工大学学报》 CAS 2013年第3期72-75,80,共5页
为研究水稻田整埂机中箱体高速伞齿轮整体的力学特性,在SolidWorks环境下建立箱体高速伞齿轮的三维实体模型,导入Ansys软件并对伞齿轮整体进行结构线性静力分析,基于弹性力学的经典理论,求解并对齿轮轴部分进行三维结构拓扑优化。经对... 为研究水稻田整埂机中箱体高速伞齿轮整体的力学特性,在SolidWorks环境下建立箱体高速伞齿轮的三维实体模型,导入Ansys软件并对伞齿轮整体进行结构线性静力分析,基于弹性力学的经典理论,求解并对齿轮轴部分进行三维结构拓扑优化。经对比验证,优化后的齿轮轴满足静刚度要求,为提高箱体高速伞齿轮齿轮轴部分的力学性能提供了参考。 展开更多
关键词 SOLIDWORKS ANSYS 结构线性静力分析 结构拓扑优化
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基于自适应成长法的散热通道构建技术 被引量:3
4
作者 杨东升 丁晓红 +1 位作者 季学荣 刘炜 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1404-1407,1432,共5页
应用自然界生物分枝网形态成长机理的自适应成长法对体-点问题进行求解,以每一单元的材料热导率作为设计变量,以设计区域的最高温度最低为设计目标,根据设计领域的温度梯度,逐步将高导热材料填充到设计区域,实现自适应成长。以若干典型... 应用自然界生物分枝网形态成长机理的自适应成长法对体-点问题进行求解,以每一单元的材料热导率作为设计变量,以设计区域的最高温度最低为设计目标,根据设计领域的温度梯度,逐步将高导热材料填充到设计区域,实现自适应成长。以若干典型体-点问题为算例,通过与现有设计方法的结果进行比较,说明提出的自适应成长技术可有效地应用于散热通道的构建。 展开更多
关键词 自适应成长法 强化散热 导热通道 拓扑优化
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空间站超大型桁架结构优化设计研究 被引量:3
5
作者 范炳辉 李长春 +1 位作者 杜成斌 邵国建 《计算机仿真》 北大核心 2018年第7期22-26,116,共6页
超大型空间结构采用连续体拓扑优化成框架结构形式时,容易产生网格依赖性、局部极值等数值不稳定现象,结果可靠性较低。为获得轻质高强且布局合理的空间站超大型桁架结构形式,提出了基于有限元软件ANSYS的分级优化方法。首先通过拓扑优... 超大型空间结构采用连续体拓扑优化成框架结构形式时,容易产生网格依赖性、局部极值等数值不稳定现象,结果可靠性较低。为获得轻质高强且布局合理的空间站超大型桁架结构形式,提出了基于有限元软件ANSYS的分级优化方法。首先通过拓扑优化获得最优构型,后对该最优构型进行尺寸优化;其次对其杆件进行拓扑优化,之后进行尺寸优化。分级优化间结合实际情况,进行等代处理,最终可得到桁架结构的具体形式。结果表明:分级优化方法在处理超大型桁架结构优化问题时可较好地规避数值不稳定现象,所得到的空间站超大型桁架结构形式满足要求。 展开更多
关键词 结构优化 桁架结构 分级优化 拓扑优化 尺寸优化
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Numerical simulation of effects of operating conditions on the molecular weight of polypropylene using a response surface method
6
作者 洪东峰 隋述会 吴文辉 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2015年第2期254-259,共6页
A L463^5 Box-Behnken design was used for developing a model to predict and optimize the molecular weight (Mw ) of polypropylene (PP) ; a second-order polynomial regression equation was derived to predict responses... A L463^5 Box-Behnken design was used for developing a model to predict and optimize the molecular weight (Mw ) of polypropylene (PP) ; a second-order polynomial regression equation was derived to predict responses. The significance of variables and their interactions were tested by means of the ANOVA with 95% confidence limits; the standardized effects were investigated by Pareto chart, the optimum values of the selected variables were obtained by analyzing the response surface contour plots. The optimized Mw value of 1. 217 × 10^5 g/mol was very close to the industrial value ( ( 1.22 ±0. 004) ×10^6 g/tool) at the optimum values. 展开更多
关键词 molecular weight (Mw propylene polymerization Box-Behnken design (BBD) opti- mization modeling loop reactor
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主动约束阻尼板压电层电压拓扑优化研究 被引量:1
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作者 郑玲 韩志明 谢熔炉 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期471-479,共9页
建立主动约束层阻尼板有限元模型,以结构模态阻尼比最大化为目标函数,压电层总电能消耗为约束条件,压电层单元控制电压为设计变量,对主动约束层阻尼板压电层电压进行了拓扑优化,获得了压电层电压最优拓扑分布.通过引入虚拟设计变量,将... 建立主动约束层阻尼板有限元模型,以结构模态阻尼比最大化为目标函数,压电层总电能消耗为约束条件,压电层单元控制电压为设计变量,对主动约束层阻尼板压电层电压进行了拓扑优化,获得了压电层电压最优拓扑分布.通过引入虚拟设计变量,将压电层电压控制不连续问题转化为连续问题.考虑实际工程应用的需要,采用指数函数对电压中间变量进行惩罚.在灵敏度分析基础上,采用移动渐进线(MMA)法,求解了主动约束层阻尼板电压拓扑优化问题.数值算例证实了电压拓扑优化模型以及数值求解方法的有效性. 展开更多
关键词 主动约束阻尼 电压 敏度分析 拓扑优化 MMA
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