基于Ansys Workbench的研磨仪连杆优化设计

简介

为解决现有研磨仪连杆在设计使用年限内出现断裂失效的问题,对连杆进行了结构优化设计。首先,对连杆所属曲柄滑块机构进行动态静力分析,求解出连杆在1个运动周期内受到的外力,以此作为后续连杆强度分析的理论依据;其次,使用Ansys Workbench完成连杆的静力学强度分析和疲劳强度分析,确定连杆失效是由于疲劳强度不足造成的;最后,以连杆质量最轻为优化目标,以满足疲劳强度要求为约束条件,使用响应面法对连杆进行优化设计。优化设计确定了合适的过渡圆角半径、薄端圆环厚度和杆身宽度。仿真结果表明,优化后连杆受到的极限拉伸等效应力最大值降低了58.7%,疲劳寿命增加了1.4倍,能够满足使用要求。