【正文】
本科畢業(yè)論目 錄中文摘要 I英文摘要 II第一章. 前言 1 1 2 2 有限元法在工程結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用 3 有限元法和軟件發(fā)展特征 3 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義 4第二章. ANSYS優(yōu)化技術(shù)在零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 5 5 ANSYS軟件簡(jiǎn)介 5 ANSYS的優(yōu)化方法及收斂準(zhǔn)則 5 6第三章. 基于ANSYS的承壓齒盤結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 7 7 ANSYS優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法和步驟 8 8 ANSYS優(yōu)化過(guò)程的步驟 8 基于ANSYS的承壓齒盤結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 9 基本參數(shù) 9 約束條件 10 建立優(yōu)化函數(shù) 11 結(jié)果與討論 11 結(jié)論 14第四章. 結(jié)束語(yǔ) 15參考文獻(xiàn) 16附錄 17致謝 26b摘 要優(yōu)化設(shè)計(jì)一直是工程界較為關(guān)注的領(lǐng)域。它以數(shù)學(xué)中的最優(yōu)化理論為基礎(chǔ),以計(jì)算機(jī)為手段,根據(jù)設(shè)計(jì)所追求的性能目標(biāo),建立目標(biāo)函數(shù)。在滿足給定的各種約束條件下,尋求最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。優(yōu)化設(shè)計(jì)在生產(chǎn)實(shí)踐中被廣泛的應(yīng)用。如何找到一組最合適的設(shè)計(jì)變量,在允許的范圍內(nèi),能使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)最合理、性能最好、質(zhì)量最高、成本最低(即技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最佳),有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力,同時(shí)設(shè)計(jì)的時(shí)間又不要太長(zhǎng),這就是優(yōu)化設(shè)計(jì)所要解決的問(wèn)題。本文用承壓齒盤的實(shí)例介紹了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)在ANSYS上實(shí)現(xiàn)的基本原理及主要步驟。結(jié)果表明,合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以提高安全性和經(jīng)濟(jì)性,并為工程上的機(jī)械零部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。通過(guò)利用有限元優(yōu)化分析功能對(duì)承壓齒盤的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化分析,證明用優(yōu)化分析功能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析的可行性,從而為其它復(fù)雜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化分析提供了新的方法和 依據(jù)。關(guān)鍵詞:優(yōu)化設(shè)計(jì) ANSYS 齒盤 目標(biāo)函數(shù)IABSTRACTOptimization design has been the field paratively paid close attention to in the province of engineering all the time. It is based on the most mathematical theory of the optimization。By means of the puter, according to the performance of the pursuit of design goals, it establishes the objective function. To meet a variety of constraints under which it will seek the optimal design. Optimal design has been the practice in the production of a wide range of applications. How can we find a group of the most appropriate design variables, in the allowed range of products designed to make the most reasonable structure, the best performance, highest quality, lowest cost (that is, the best technoeconomic indicators), there is a market petitiveness and at the same time design and not a very long time. This is the optimization of the design problem to be solved. In this paper, examples of the gear pressure plate structure introduced in ANSYS to optimize the design to achieve the basic principles and major steps. The result indicates that the rational optimization design can improve the security and economy, and information is provided for improving design of all kinds of machinery parts.With ANSYS finite element optimized analysis function, the structure of pressured dentate disc has been optimized, which proves the feasibility by means of ANSYS optimized analysis. Thus supply new method and foundation for the others plicated structure.Key words: optimization design ANSYS gear pressure plate objective function 第一章. 前言現(xiàn)代企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)正轉(zhuǎn)向?qū)ふ液蛻?yīng)用高速、高效和智能化的工程分析手段,以提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)能力,提高產(chǎn)品性能、質(zhì)量和使用壽命,縮短產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)間,降低成本,增強(qiáng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。隨著工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,各種計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。各種以分析、優(yōu)化和仿真為特征的計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)在世界范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展。ANSYS系統(tǒng)是第一個(gè)通過(guò)IS09(O1質(zhì)量認(rèn)證的大型工程分析類有限元軟件,在機(jī)械、土木和航空航天等領(lǐng)域有著廣泛和良好的應(yīng)用基礎(chǔ)。本文正是利用ANSYS的優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊編制用戶程序進(jìn)行零部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文是運(yùn)用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對(duì)承壓齒盤進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。優(yōu)化設(shè)計(jì)是一種尋找確定最優(yōu)設(shè)計(jì)方案的技術(shù)。所謂“最優(yōu)設(shè)計(jì)”,指的是一種方案可以滿足所有的設(shè)計(jì)要求,而且所需的支出最小。一個(gè)合理的設(shè)計(jì)是指滿足所給的約束條件(設(shè)計(jì)變量約束和狀態(tài)變量約束)的設(shè)計(jì)。如果其中任一約束條件不滿足,設(shè)計(jì)就認(rèn)為是不合理的。而最優(yōu)設(shè)計(jì)是既滿足所有的約束條件又能得到最小目標(biāo)函數(shù)的設(shè)計(jì)。工程計(jì)算中,由于傳統(tǒng)的計(jì)算方法不僅經(jīng)常因人為運(yùn)算疏忽造成錯(cuò)誤,而且在模型處理上將幾何結(jié)構(gòu)及邊界條件等過(guò)于簡(jiǎn)化,使得計(jì)算結(jié)果往往與實(shí)際不符,因此缺乏參考價(jià)值。有限元法正是基于工程的實(shí)際需要而產(chǎn)生的。有限元法的基本思想早在40年代初期就有人提出,但真正用于工程中則是在電子計(jì)算機(jī)出現(xiàn)后。“有限元法”這一名稱是1960年美國(guó)的克拉夫(Clough. R. W)在一篇題為“平面應(yīng)力分析的有限元法”論文中首先使用的。40多年來(lái),有限元法的應(yīng)用已由彈性力學(xué)平面問(wèn)題擴(kuò)展到空間問(wèn)題、板殼問(wèn)題、由靜力平衡問(wèn)題擴(kuò)展到穩(wěn)定性問(wèn)題、動(dòng)力問(wèn)題和波動(dòng)問(wèn)題,分析的對(duì)象從彈性材料擴(kuò)展到粘彈性、粘塑性和復(fù)合材料等,從固體力學(xué)擴(kuò)展到流體力學(xué)、傳熱學(xué)、電磁學(xué)等領(lǐng)域[1]。經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展,不僅是各種不同的有限元方法形態(tài)相當(dāng)豐富,理論基礎(chǔ)相當(dāng)完善,而且已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一批使用有效的通用和專用有限元軟件,應(yīng)用這些軟件已經(jīng)成功地解決了機(jī)械、水工、土建、橋梁、機(jī)電、冶金、造船、宇航、核能、地震、物探、氣象、水文、物理、力學(xué)、電磁學(xué)以及國(guó)際工程等領(lǐng)域眾多的大型科學(xué)和工程計(jì)算難題,有限元軟件已經(jīng)成為推動(dòng)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的生產(chǎn)力,并且取得了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。對(duì)于許多工程問(wèn)題,不可能獲得解析的數(shù)學(xué)解。以前,為了得到解析解,人們不得