首先基于一台立式加工中心的模态及谐响应分析结果确定立柱为整机的薄弱环节。其次将整机划分为可动与不可动两个子结构,通过计算两个子结构惯性能量的分布,提出了一种基于惯性能量平衡原理的优化方法。再次以立柱的第1,2,5阶模态频率之和为优化函数,利用MATLAB优化工具箱得到了优化结果。结果显示在底座、立柱子结构质量基本不变的情况下,惯性能分布比例有一定改善,谐响应幅值有所下降,动态性能得到了提高。

以YK3150E数控滚齿机刀架部件为研究对象,通过对刀架部件的主要热源进行分析,计算出主要热源的发热量,确定了热边界条件,利用ANSYS有限元分析软件对刀架部件进行稳态、瞬态温度场分析和稳态热变形分析,仿真分析结果表明,滚刀在X方向上的热变形量最大,为14.6μm,Y和Z方向上的热变形量都小于10.0μm,热误差变形较小。与试验结果比较,误差小于5%,在允许的误差范围内,可为该型数控滚齿机热误差建模与补偿提供参考。

虚拟样机技术又称为系统动态仿真技术他是以机械系统运动学、动力学和控制理论为核心借助于成熟的三维计算图形技术、基于图形的用户界面技术、信息技术、集成技术等将分散的产品设计开发和分析过程集成在一起使产品的设计者、使用者和制造者在产品研制的早期在虚拟环境中直观形象地对虚拟产品原形进行设计优化、性能测试、使用仿真等。用数字化形式代替传统的实物样机试验在系统水平上真正地预测机械结构的工作性能实现系统的最优化设计。

针对大型风力机叶片气动外形设计方法,基于动量-叶素理论,通过Wilson设计法,对1.5MW风力机叶片进行气动外形设计,并提出一种风力机叶片三维建模的方法 ,为叶片的气动性能计算和结构设计与分析奠定了基础。

以某一工程实例中的斜齿圆柱齿轮作为研究对象,在Pro/E软件中利用所给参数建立斜齿圆柱齿轮模型并将其简化为单个轮齿模型导入到ANSYS中进行齿根应力分析。由轮齿应力云图可知,齿根圆角处容易发生应力集中,设计时应当选择恰当的过渡圆角半径,避免应力集中,从而提高齿轮的弯曲强度。有限元分析的结果与理论计算结果相比,其误差在允许的范围内,说明结果是准确有效的。

虚拟样机技术又称为系统动态仿真技术,他是以机械系统运动学、动力学和控制理论为核心,借助于成熟的三维计算图形技术、基于图形的用户界面技术、信息技术、集成技术等,将分散的产品设计开发和分析过程集成在一起,使产品的设计者、使用者和制造者在产品研制的早期,在虚拟环境中直观形象地对虚拟产品原形进行设计优化、性能测试、使用仿真等。用数字化形式代替传统的实物样机试验,在系统水平上真正地预测机械结构的工作性能,实现系统的最优化设计。