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1、第29卷第4期煤矿机械Vol129No142008年4月CoalMineMachineryApr.2008基于ANSYS的轴对称旋转构件优化设计方法刘玉琳,戚俊清(郑州轻工业学院,郑州450002)摘要:对采用ANSYS软件对轴对称旋转构件优化设计中模型的建立、单元的选用、网格划分、约束条件及载荷的施加、目标函数的确定等问题进行了较详细地介绍。并以实例进行了优化设计,结果表明优化后转鼓各点的应力及变形更趋合理。关键词:ANSYS;轴对称;旋转构件;优化设计中图分类号:TH112;TH122文献标志码:A文章编号:100320794(2008)0420022203Optim
2、umDesignMethodsforAxialSymmetryRotationComponentsonANSYSLIUYu-lin,QIJun-qing(ZhengzhouLightIndustryCollege,Zhengzhou450002,China)Abstract:OptimumdesignmethodshavebeenpresentedforaxialsymmetryrotationcomponentsonANSYS.Thecomponentmodelestablishing,unitchoosing,griddividing,borderofthesurfa
3、ceconfining,forceexertedonthecomponentloadingandobjectfunctiondeterminingwereintroducedindetail.TheLWdecantercentri2fugedrumwasemployedasanexampleandtheresultsoftheoptimumdesignshowedthatthedistributionofstressanddeformationoverallthedrumwerereasonable.Keywords:ANSYS;axialsymmetry;rotatio
4、nalcomponent;optimumdesign0前言(1)建模方法轴对称及准轴对称旋转构件广泛用于机械工程模型可以在ANSYS的图形界面上直接创建,也中,如高速旋转的离心机转鼓、离心泵及离心压缩可以从AUTOCAD、ProPE上导入。ANSYS软件提供机叶轮等,这些旋转构件在其自身离心力及外部载了自顶向下与自底向上2种实体建模方法。自顶向荷的作用下,产生的应力及变形具有很大的破坏性下进行实体建模时,首先需定义一个模型的最高级和危险性。但由于其轴向截面形状并不规则,采用图元,称为基元,如球、棱柱等。软件则自动定义相传统的计算常进行一定的简化,结果大多偏于保关的面、线及
5、关键点,利用这些高级图元直接构造几守,直接影响到机械效率和使用寿命。本文采用何模型,对于简单的图形可直接在ANSYS图形界ANSYS对其进行结构优化,效果良好。面上直接创建。较复杂模型可在CAD中创建后导1ANSYS建模入,在导入过程中应注意单位的统一,ANSYS默认越来越多研究者的关注焦点。本文根据蚁群算法原[1]DorigoM,ManiezzoVandColorniA,Antsystem:“optimizationbyacolonyofcooperatingagents”[J].IEEETransonSystems.ManandCy2理,分析了回转面轴线的特征,针对最
6、小二乘法拟合bernetics-B,1996,26(1):29-41.空间直线的不足,建立了基于蚁群算法优化回转轴[2]LumerEandFaietaB,“Diversityandadaptationinpopulationsofclus2teringants”[A].In:Proc.ofthe3ConfonSimulationofAdaptiveBe2线的方法,消除了回转轴线的方向误差,将蚁群算法havior.MITPress,1994.引入并应用到逆向工程中,具有一定的工程实际意[3]ParpinelliRS,LopesHSandFreitas,“Datamining
7、withanAntColonyoptimizationalgorithm”[J].IEEETransactionsonEvolutionaryComputa2义。蚁群算法在逆向工程中其他模块的引用,比如:tion,2002,6(4):321-332.基于能量法的曲线或曲面的光顺处理(用能量法进[4]高尚,杨静.群智能算法及其应用[M].北京:中国水利水电出版行光顺处理的基本思想是使曲面社,2006.(曲线)的能量在一定的约束条件下达到最小);基于蚁群算法中的数据作者简介:刘晓宇(1981-),河南郸城人,郑州大学机电一体化聚类
