分别采用两种方法对某台桥式起重机主梁进行优化,讨论并比较了该两种方法优化结果的可行性。首先,通过ANSYS软件对桥机主梁进行分析,得出主梁跨中截面的变形和应力变化图,并且利用ANSYS优化模块对主梁截面尺寸进行优化,获得一组主梁截面优化数据;然后,以桥架主梁重量最轻为优化目标,建立主梁优化模型,并借用Matlab数值软件求解模型,获得另一组主梁优化数据;最后,通过对两组数据进行比较,分析了两种优化方法的优化结果的可行性及实用性。

用Solid Works三维软件建立龙门式加工中心横梁结构的立体几何模型,其中横梁内部的筋板布置采用“O”型筋板,按照分析方案的设计,将三维模型导入到ANSYS Workbench中进行静力学分析以及模态分析,分别得到其静变形参数和前六阶模态振型;通过灵敏度分析得出最终设计变量,就是以横梁上下左右壁厚、中间O型筋板、后壁筋板、两边O型筋板厚度为设计输入变量;以横梁质量、横梁总变形、横梁一阶固有频率为设计输出变量,得到筋板最优尺寸参数。使其横梁结构总变形减少16.02%,1阶固有频率提高2.94%,质量减少129.9 kg,占比8.3%,实现了龙门式加工中心横梁结构的轻量化设计。

为提高垃圾压缩机锁紧机构的安全性,有必要对其进行优化设计、 机构改进.通过在ADAMS软件中建立相应的运动仿真模型,对垃圾压缩机锁紧机构进行运动力学仿真, 从仿真结果中找出垃圾压缩机锁紧机构各部件的危险工况, 并读取危险工况下的载荷, 并将此边界条件及载荷施加于各部件的ANSYS Workbench应力分析模型中, 使得垃圾压缩机锁紧机构的应力分析结果更符合实际工况, 优化后的垃圾压缩机锁紧机构满足设计要求,提高了结构工作安全性.

针对铝合金薄壁件加工变形的难题,通过分析工件变形的影响因素,采用ANSYS有限元对工艺优化前后的力学模型进行分析,并与试验结果进行对比。结果表明：采用边缘增材方法可以显著增强工件的刚度,从而减小薄壁件变形量。

针对三段式变速箱的换段方式,确定其液压传动方案。结合螺纹插装阀的使用将三段式变速箱的换段液压系统设计成集成阀体。利用Solid works设计出阀块,并使用ANSYS Workbench静力学分析,验证了阀块的结构可靠性。同时使用FLUENT对阀块内部工作流道进行流场分析,分析工作过程中流道内的液流特性,得到离合器进油的每一段路径的压力损失几乎都小于0.1 MPa,证明了阀块的设计具有较优的性能。

液压阀在液压传动中的作用至关重要,其阀门失效将致使整个液压系统的稳定性下降,也对工作人员的正常作业构成了安全隐患。为解决阀门失效问题,建立了液压滑阀阀腔内流体与阀门组件的流固耦合分析模型,经仿真得到阀门内部应力集中分布区域,并提出了相应的改进措施。此研究可为滑阀式多路阀的安全性、可靠性设计提供理论依据。

针对静压轴承油膜温升问题,在原有的矩形油腔基础上提出了梯形油腔结构。建立两种油腔流体模型,并利用ANSYSFluent软件,在相同的转速、相同的油膜厚度及相同的油腔承载面积下,探索分析了两种油腔油膜的温度场,并总结两种腔形油膜的温度分布规律。分析结果表明:相同面积下,梯形油腔流体油膜的温升明显低于矩形油腔流体油膜的温升。即证明将矩形油腔改进为梯形油腔有利于静压轴承的降温,为轴承结构优化提供了依据。

柱塞设计合理与否是影响柱塞泵寿命的重要因素之一,而柱塞的最小留长比是柱塞设计的关键指标。为了提高柱塞泵使用寿命,需要对柱塞最小留长比设计方法进行深入研究。首先结合柱塞受力采用数值分析的方法得到柱塞最小留长比的理论计算公式,并应用ANSYS仿真软件对结果进行对比复核,此后将计算结果应用到产品中进行试验考核,验证了最小留长比计算的正确性,从而为最小留长比的设计提供了一种有效方法。此外应用以上设计方法对4种常用缸体材料的最小留长比进行了计算分析与试验验证,得到了相应的最小留长比,为工程实践中最小留长比的实际选用提供了一定的数据支持。

为了分析活门组件卡滞故障的主要原因,首先,基于非线性接触理论,采用ANSYS Workbench软件对活门组件在多载荷耦合作用下的变形情况进行仿真分析,仿真结果正确复现了活门卡滞现象,证明了仿真分析方法的正确性。其次,通过对故障现象进行机理分析建立活门组件卡滞、磨损故障树,对故障树中底事件进行建模仿真分析,最终将导致活门组件卡滞、磨损现象发生原因归结为活门组件配合段过长及活门组件间间隙设计过小两个主要因素。最后,将活门组件间间隙作为优化参数进行参数优化分析,最终确定最优间隙值。优化后活门组件在同种工况及边界条件下没有出现卡滞现象,说明结构优化方向及措施合理有效,其为后续活门组件间隙设计及产品排故提供了一定的参考。

介绍了一种发电厂定子吊装专用工具，该工具配合“劳辛格”液压提升装置提升定子，利用发电厂的桥机将定子平移就位。该工具组合简单、安装方便、结构刚度高，用ANSYS Workbench软件对专用工具中的各梁进行有限元分析，各梁的最大应力均小于材料许用应力，强度满足使用要求，可在实际工程中推广应用。