多模型零部件的有限元分析与优化.pdf

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1、机械设计与制造第3期l20MachineryDesign&Manufacture2013年3月多模型零部件的有限元分析与优化刘风全，李健(广西工学院机械工程系，广西柳州545006)摘要：汽车的每一个零部件都起着举足轻重的作用，为了更好的满足设计与制造的要求，需对汽车的每一零部件进行分析，分析其是否满足要求，如果分析结果不满足，需对其进行优化让其满足要求。现对桌一汽车零部件建立多种模型，运用有限元软件对这些模型进行应力应变分析，得到模型的应力应变图。再经过多种指标的对re(模型机构、最大应力、最大应变以及零件的许用应力等)找出每个模型的缺陷，并对模

2、型进行结构上的进一步结构优化，从而满足各项指标要求，也为厂家提供了多种不同的选择。关键词：模型；有限元分析；优化中图分类号：TH16；U463；TB115文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)03—0120—03ForaMultipleModelCheckingtheStrengthofAutomobilePartsLIUFeng—quan，LIJian(DepartmentofMechanicalEngineering，GuangxiUniversityofTechnology，GuangxiLiuzhou545006，China

3、)Abstract：EachcomponentoftheCOl"playsanimportantrole，inordertomeetthebetterrequirementofdesignandmanufacture，analyzingeachcomponentofthecnr，whetheritmeettherequirementsornot，ifnot，wemustoptimizedittomeetit．Nowestablishedavarietyofmodels，analyzethestressandstrainofthesemodelsby

4、thefiniteelementSoftwareobtainthemodelstress-straindiagram．Thenafterthecontrastofindicators(modelagency，themaximumstress，maximumstrain，aswellastheallowablestressofthepart，etc．)tofindoutthedefectsofeachmodel，andgiveafurtherstructureoptimizationtothemodels，whichmeettheindexofreq

5、uirementandprovidethemoFedifferentchoicesforthemanufacturersKeyWords：MultipleModel；FiniteElementAnalysis；Optimization件UG建立了以下三种模型口，如图2所示。三种方案的零件模型1引言各有优点，从不同的省材和不同承担受力的角度进行了模型的设根据某企业提供的数据要求，某零件受到了正向3000N和计。模型设计的复杂程度也会影响到零部件下一步的进行，它不侧向800N两种不等的载荷。其受力图，如图1所示。根据企业的仅影响到有限元分析时机构画网格

6、多少及其会出现无法划分或要求和一些设计要求建立零部件的模型，可以通过建立不同形状的模型来达到要求。多模型设计可以给设计多一点结构上的分划分不均匀，还影响到以后零部件的安装。析，多种方案也会得到多个不同的数据，也提供了多个选择。(a)(b)((，)图2模型结构图Fig．2TheModelStructureDiagram图1模型受力图3模型有限元分析Fig．1ModelDiagramANSYS有限元软件是一个多用途的有限元法计算机分析程2建立多模型结构序，可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。因此UG系统提供了一个基于过程的产品设计环境，使

7、产品开它可应用于以下工业领域：航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业建筑、机械电子等I51。的产品设计与制造_1l。首先，根据企业提供结构和要求利用三维软根据要求对这三种模型进行有限元分析，分析如下：来稿日期：2012-05—23基金项目：广西科学研究与技术开发计划资助项目(10100026)作者简介：刘风全，(1988一)，男，江苏盐城人，硕士研究生在读，主要研究方向：数字化设计与制造No．3Mar．2013机械设计与制造l250．5axlevehicles[JJ．JournalofTerram

8、echanics，2006．0．O【3jKHuh，JKim．HandlingandDrivingCharacteristi