ANSYS參數(shù)化在XH786A主軸箱筋板動態(tài)優(yōu)化應用利用有限元分析軟件ANSYS提供的接口,把不帶筋板的主軸箱導入ANSYS中,利用APDL參數(shù)化語言對主軸箱內部筋板進行建模??紤]到箱體建模的復雜性、平行計算精度和計算時間的要求,只好采用8節(jié)點Solid185對主軸箱進行網(wǎng)格劃分,*終得到的箱體共有31217個Solid185單元,如3所示;各設計變量B、H、C、所代表箱體筋板各參數(shù)見。
由式(2)箱體筋板形狀以及布置參數(shù)作為設計變量采用ANSYS提供的一階優(yōu)化方法,通過APDL參數(shù)化語言開發(fā)一個程序,用于XH786A箱體內部筋板結構尺寸優(yōu)化。以1/f(d0)箱體基頻的倒數(shù)為目標函數(shù),各設計變量約束范圍分別為B(40,100)、H(5,15)和C(5,25)。目標函數(shù)與優(yōu)化步驟的優(yōu)化結果如5所示;筋板間距設計變量(B)、筋板厚度設計變量(H)和筋板高度設計變量(C)優(yōu)化結果見6、7和8;整個設計變量與目標函數(shù)優(yōu)化結果見表1所示。由表1可得出優(yōu)化到第五步時各設計變量和目標函數(shù)*優(yōu);筋板各參數(shù)*優(yōu)值(保留1位小數(shù))分別為:筋板間距B為75.0mm、筋板厚度H為8.2mm、筋板高度C為20.9mm。分別對該方法和傳統(tǒng)優(yōu)化后的箱體作模態(tài)分析結果比較見表2。由此可知:該方法比傳統(tǒng)方法參數(shù)優(yōu)化后箱體的自重要輕,前幾階固有頻率都有較大提高。
結論復雜的機械結構系統(tǒng)的動態(tài)設計和廣義優(yōu)化,是目前產(chǎn)品動力學設計研究的熱點。本文提出與傳統(tǒng)參數(shù)不同優(yōu)開始b=b0,L=L0,i=1i=10YNi<L/b<i+1YN=i輸出NENDNi=i+1初始設計變量參數(shù)化結構建模負載并求解提取優(yōu)化變量優(yōu)化參數(shù)評價*優(yōu),退出OPT設計結果后處理非*優(yōu),修正設計變量1確定筋板數(shù)目流程2箱體筋板參數(shù)優(yōu)化設計流程3XH786A主軸箱有限元模型4XH786A箱體內一側筋板布置箱體筋板不同方案優(yōu)化后動態(tài)特性比較化箱體的方法對XH786A主軸箱內部筋板進行優(yōu)化設計。