结构零件仿真分析及孔型的优化设计-论文答辩2.ppt
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毕业论文答辩,结构零件仿真分析及 孔型的优化设计,答辩毕业生：徐有才 指导老师： 张乐莹 2009年5月15日,本毕业设计（论文）课题的目的,本论文是关于结构零件仿真分析及孔型的优化设计。通过采用软件对零件进行静力分析、灵敏度分析和优化设计，得到最优的数据。仿真分析后以达到用料最省的同时强度等机械性能仍能达到规定的标准，对于大批量生产来说，能够大大降低生产成本为目的。例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）制成的塑料瓶。,这种PET的价格是1.2欧元/千克,一年生产1亿个瓶,每个瓶节省1g,制造商每年就能省2万欧元。,本课题任务的内容,支架是一种广泛应用于建筑、电力、汽车等行业的支撑类零件。本课题拟研究一种适合于工程应用、低成本、重量轻的支架。 本文用Pro/E的软件分析模块ProMECHANICA对支架进行优化设计。使支架重量减轻，降低生产成本。,汽车支架,本文的工作,在Pro/E中创建支架实体模型，将其导入Pro/MECHANICA中,借助Pro/MECHANICA Structure结构分析模块 对支架进行有限元分析。,（1）创建支架几何模型 Hole:38.1mm Thickness:12.7mm,具体工作如下:,返回1,（2）材料属性、约束及载荷的定义,材料：Q235 约束：左端面固定 载荷：-5000N,（3）静力分析,运行静力分析任务,应力云图 变形云图 最大应力： 186.3MPa 最大变形： 0.1184mm,返回3,返回2,网格划分,应力 变形 左右孔附近的网格划分比较密，中间部分的网格划分比左端孔和右端孔旁的网格稀疏。,（4）全局灵敏度分析,横坐标表示模型各尺寸变化，单位为mm， 纵坐标表示模型应力变化，单位为MPa。 随着Hole-Dia的尺寸增大，模型的应力也随着增大。,模型应力随设计参数Thickness的变化曲线图 随着Thickness的尺寸增大，应力迅速下降。,（5）优化设计分析,优化目标：质量最小 优化约束：应力不超过200MPa 优化参数： Hole-Dia、 Thickness,左端孔径优化结果分析,优化前后孔径的取值及模型质量 支架的质量减轻了0.0261kg，减重率达0.758%。,优化后,应力云图 变形云图 最大应力：200MPa 最大变形：0.1325mm,悬臂厚度优化结果分析,优化前后悬臂厚度的取值及模型质量 支架的质量减轻了0.2122kg，减重率达6.167%。,优化后,应力云图 变形云图 最大应力：201.2MPa 最大变形：0.1295mm,（5）更新模型参数,最佳化设计研究完成之后，变更模型至最佳化尺寸 Hole:42.2512mm Thickness:11.57
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