基于ANSYS的高速吹灌旋一体机灌装系统组合机架结构优化

为了满足新型高速吹灌旋一体机可靠、低耗和轻量化的要求,同时为了降低新产品的成本,课题组对其组合机架进行优化。基于有限元分析软件ANSYS对原灌装机架进行应力和模态分析,结果表明机架的最大应力和最大变形均较小,机械强度远超设计要求。故课题组采用减薄底部法兰和矩形管厚度的方法对原组合机架进行轻量化改进。研究结果表明：改进后在保证机架满足强度要求的同时,不会发生共振,符合轻量化要求。课题组的研究降低了成本和能耗。     

基于ANSYS的烘缸应力分析与结构优化

针对高压铸铁烘缸在实际工作过程中其结构不连续区域容易出现断裂破坏等问题,课题组提出了利用有限元软件ANSYS对烘缸整体进行应力分析,得知烘缸的应力强度最大点位于轮毂与缸盖的联接处;采用增大轮毂与缸盖联接处过渡圆角半径的方法进行有限元分析,结果表明：该方法可有效地降低烘缸联接处不连续区域的最大应力,可使烘缸满足应力强度要求,提高烘缸的安全性能。     

卧式吸尘器包装结构有限元研究

为了验证卧式尘袋吸尘器包装结构的安全性能,根据该吸尘器生产、物流过程中所处物流环境,采用Creo软件建模,通过施加相应约束条件, 分析卧式吸尘器包装件在物流环境中抗压、随机振动、跌落等情况,采用ANSYS Workbench软件分析包装件在相应载荷作用下的应力、变形以及物理试验下包装 、产品受损情况。结果表明卧式吸尘器包装件在最大堆码情况下,变形量未超过标准规定10 mm;经过模态分析,得到6阶模态参数表明不会发生共振现象;包装 件跌落试验结果表明应力应变较小。该吸尘器包装结构设计满足抗压、随机振动、以及跌落测试等要求,方案可行。     

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/LS DYNA的移动式压力容器动态碰撞仿真分析

运用有限元和瞬态动力学的有关理论和方法对移动式压力容器受碰撞后的安全性进行了研究。首先采用三维建模软件建立了移动式压力容器运输车的实体模型,然后分别利用有限元分析软件ANSYS和瞬态动力学仿真软件LS DYNA对模型进行前处理分析和求解计算,分别得到车速为60 km/h车尾受到碰撞时车架、压力容器罐体、组合支座及相关辅件的动态碰撞应力响应情况。计算结果表明：车架及连接螺栓失效,但有效降低了对压力容器罐体的冲击,基本保证了其安全性,并为今后的优化设计提供了理论支撑。     

基于ANSYS的抛光工业机器人抛光力研究

腕表外表壳抛光系统在实际生产过程中,由于抛光力大小的不合理存在工件抛光精度不足的问题,笔者提出了一种新的抛光力分析方法。这种方法以腕表外表壳为研究对象,应用ANSYS软件建立工件的有限元模型,给抛光轮的力矩一个固定值,对工件施加几组不同的抛光力,观察各组的应力变化情况。通过分析得到不同抛光力与工件等效应力、接触压力以及接触位移之间的关系,并作出等效应力与法向接触压力的变化曲线。仿真结果表明：该方法可以为抛光工业机器人规划出较为合理的抛光力。该研究保证了腕表外表壳的抛光质量。     

基于ANSYS Workbench的太阳能热水器支架优化设计

建立了某型号太阳能热水器安装支架力学分析模型,并针对其2种改进方案,利用专业大型CAE软件ANSYS Workbench,以最大等效应力最小为优化设计目标,以增加的连接杆的位置为设计变量,进行了分析对比和优化设计,确定了该支架的优化方案及连接杆最合理的位置。在AWE环境下Design Modeler模块中对支架进行三维建模;借助于这个模型,在AWE的Design Simulations模块中进行网格划分和约束载荷的施加;在此基础上并行地对支架进行了静力条件下的应力应变求解,最后在DesignXplorer完成优化设计。     

基于ANSYS的压力容器表面凹坑缺陷安全评定分析

采用通用有限元程序ANSYS建立了移动式压力容器筒体外壁表面凹坑（轴向和周向）的有限元模型。结合筒体表面凹坑的应力理论计算，研究探讨了在恒定内压下，筒体表面凹坑缺陷处的应力分布与凹坑几何尺寸之间的关系。以第三强度理论作为仿真终止判据，获取凹坑各几何参量的阈值，利用MATLAB对阈值进行最小二乘拟合，绘制出凹坑缺陷的安全评估参考曲线。拟合结果表明：轴向和周向凹坑对筒体局部结构强度的影响不同，对应的安全评估参考曲线存在区别。     

基于正交试验法的COB LED散热器优化设计

结温过高会影响寿命与可靠性,为了降低芯片温度,设计了一款带凹槽的半球型散热器。首先通过实验对模拟 仿真结果进行对比,验证了ANSYS Workbench稳态热分析模块模拟仿真的合理性,然后采用正交试验法对半球型散热器进行模拟优化设计,从翅片高度、翅片个 数、凹槽深度和翅片厚度4个方面考察了半球型散热器尺寸参数对COB LED芯片最高温度的影响,得到了一个散热效率最优的结果。优化后芯片最高温度降低到 63.705 ℃。优化后散热器体积小于太阳花型和翅型散热器,而散热效果在3者中最好。     

基于ANSYS的浇口套冷却系统研究

为了降低注塑模浇口套工作时的使用温度,减小其形变以提高使用寿命,课题组以风扇叶片注塑模为例研究注塑过程中高温、高压熔融塑料对浇口套结构的影响。利用有限元软件ANSYS在注塑模型腔最大压力下对注塑模浇口套进行结构研究,在此基础上根据热弹性耦合理论对其进行热力耦合分析,发现在型腔压力一定时注塑模温度增高会导致浇口套形变增加,影响浇口套的使用寿命;故提出一种浇口套冷却系统,并利用ANSYS CFX进行传热流动分析。研究结果表明：冷却系统能明显降低浇口套工作时的使用温度。研究达到了减小注塑模浇口套形变、提高其使用寿命的目的。     

基于EZ-USB从属FIFO的FPGA调试接口设计

在基于FPGA系统复杂化的趋势下,快速大批量获取系统内部的某些关键数据,对于高效地完成系统开发后期的调试工作变得尤为重要。利用EZ-USB FX2的从属FIFO充当FPGA的调试接口,可以实现批量数据从FPGA到上位机的高速传递;大大方便了系统的调试工作。     

基于实验设计法的搁脚机构参数优化设计

针对按摩椅GB/T 26182—2010对机架的力学性能测试要求,运用数值模拟分析软件ANSYS Workbench对设计的按摩椅搁脚机构进行有限元仿真分 析。校核其强度和刚度,仿真结果显示,在测试载荷作用下,应力主要集中于搁脚抬升杆且会发生塑性变形;采用实验设计方法研究搁脚抬升杆的参数并进行优化 ,改善其力学性能,根据参数优化设计结果进行实物样机制作并测试。研究结果表明：通过参数优化设计的方法能够明显改善搁脚机构的力学性能,优化后的结 构在测试载荷作用下不会发生塑性变形,实物测试的结果符合仿真结果的预期,证明了参数优化设计的有效性。课题组的研究能够提高机架的强度和刚度,使其 满足国标规定的测试要求。     

基于ANSYS的行李车改造成发电车的车架设计与分析

现代设计方法的发展和使用,使铁路车辆设计变得越来越快速高效。在行李车改造为发电车过程中,首先根据车架结构对车厢进行布局设计,其次运用有限元分析软件ANSYS对改造后的车辆车架系统从强度和刚度方面进行计算和分析。然后根据分析结果,使用APDL语言对车架薄弱环节和不合理结构进行改进。最后,对改造后车架进行模态分析和谐响应分析,确定有害频率和振型,并采取有效减振措施。从研究结果看,改造后的车辆车架能达到安全使用的设计目的。     

基于USB技术的工控检测数据存储设计

详细介绍了把现场检测数据存储到移动存储器的设计方法,探讨了如何使用单片机实现U SB移动存储的控制。设计了一个系统,能把现场检测的模拟信号转换成可以被移动存储器识别的数字信号,自动在存储器中建立文件并存储检测数据。给出了电路的整体框图和部分关键电路的连线图,简要说明了软件设计。最后,针对该系统进行实验,结果表明系统符合工况要求。     

基于ANSYS的平面Ⅰ/Ⅱ复合型热权函数计算技术研究

对热权函数法计算热载荷作用下平面复合型SIF的过程中权函数U/a的有限元计算方法进行了分析研究。计算权函数U/a的关键是计算U0/a应用虚拟节点力法结合ANSYS有限元分析结果数据提取的方法,设计了ANSYS环境下计算U0/a的具体方法。最后通过实例说明了所设计的计算方法的可行性和正确性。     

基于ANSYS二次开发的圆柱壳双开孔接管应力分析

针对过程装备中经常遇到的圆柱壳双开孔接管结构模型,以ANSYS10.0为平台,Visual Basic6.0和APDL语言为开发工具,进行了参数化有限元平台设计,有效地提高了设计效率。并进一步利用此平台进行分析计算,得到了在不同载荷工况、不同接管间距下,相邻两接管间经向筒壁的薄膜应力强度分布规律,为此类结构安全评定及优化设计提供有效手段。     

基于ANSYS Workbench的胶带硫化罐吊装机械手动力学研究

为了研究胶带硫化罐吊装机械手整机的动力学特性,应用有限元分析软件ANSYS Workhench建立有限元模型并 对其进行了静态结构分析、模态分析和谐响应分析,得出了吊装机械手的静态结构应变、前6阶模态和在额定负载作用 下的谐响应特性。通过对结果的分析,找出了该机械手Z轴的刚度和伺服电机的运动参数是影响该机械手稳定性的主 要因素,为后续优化设计和控制系统设计提供了理论依据和参考。     

基于ANSYS的热成形模具结构优化

基于冲压成型工艺试验分析系统,针对模具内材料受热膨胀将对模具导向装置及结构造成干涉的问题,利用有 限元分析软件ANSYS对模内温度场进行热力耦合分析,得出各部分材料的热膨胀程度。为基于正向压边模架的模内加 热装置提供可靠的实验参数和热力学设计依据,提高了模具结构设计的合理性,达到优化设计的目的。     

基于ANSYS的弹性支承的悬臂转盘-轴承系统模态分析

针对悬臂转盘系统在高速旋转时的振动、不稳定等现象,建立弹性支承悬臂转盘一轴承系统动力学模型并计算理 论临界转速,应用ANSYS有限元软件对带有预应力的转盘一轴承系统进行了模态分析,分析转盘系统额定转速、轴承支 承刚度、轴承间跨度和转盘厚度对转盘一轴承系统固有频率的影响,得到了各阶固有频率和固有振型。结果显示：额定转 速和轴承支承刚度是影响转盘一轴承系统模态参数的主要因素,在相同工况条件下,同阶固有频率与额定转速成一元三 次方程变化。同时转盘系统固有频率都随着额定转速和轴承支承刚度的增大而增大。     

基于ANSYS的复合型阶梯变幅杆动态特性研究

为了对某复合超声变幅杆进行动态特性研究,基于变幅杆设计理论,利用仿真软件MATLAB和ANSYS对其进行动力学分析。根据复合变幅杆的3个主要设计参数,即面积比、端口直径和圆锥过渡长度,对变幅杆进行有限元仿真试验,记录每组试验的共振频率、放大系数及最大响应应力等动态性能参数进行分析。结果表明：面积比或端口直径越大,有限元得到的共振频率和放大系数越偏离解析值,最大响应应力也越大;圆锥过渡长度越大,有限元得到的共振频率和放大系数越接近解析值,最大响应应力也越小。3个设计参数对变幅杆动态特性都具有显著影响,过大的面积比或端口直径都有可能导致变幅杆失真而无法工作或是最大响应应力超出材料的许用应力导致变幅杆损坏。增大圆锥过渡长度可以减小共振时产生的频率误差和最大响应应力值,但同时会减小放大系数。