ANSYS參數(shù)化在XH786A主軸箱筋板動(dòng)態(tài)優(yōu)化應(yīng)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(dǎo)入ANSYS中,利用APDL參數(shù)化語(yǔ)言對(duì)主軸箱內(nèi)部筋板進(jìn)行建模??紤]到箱體建模的復(fù)雜性、平行計(jì)算精度和計(jì)算時(shí)間的要求,只好采用8節(jié)點(diǎn)Solid185對(duì)主軸箱進(jìn)行網(wǎng)格劃分,*終得到的箱體共有31217個(gè)Solid185單元,如3所示;各設(shè)計(jì)變量B、H、C、所代表箱體筋板各參數(shù)見(jiàn)。
由式(2)箱體筋板形狀以及布置參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量采用ANSYS提供的一階優(yōu)化方法,通過(guò)APDL參數(shù)化語(yǔ)言開(kāi)發(fā)一個(gè)程序,用于XH786A箱體內(nèi)部筋板結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化。以1/f(d0)箱體基頻的倒數(shù)為目標(biāo)函數(shù),各設(shè)計(jì)變量約束范圍分別為B(40,100)、H(5,15)和C(5,25)。目標(biāo)函數(shù)與優(yōu)化步驟的優(yōu)化結(jié)果如5所示;筋板間距設(shè)計(jì)變量(B)、筋板厚度設(shè)計(jì)變量(H)和筋板高度設(shè)計(jì)變量(C)優(yōu)化結(jié)果見(jiàn)6、7和8;整個(gè)設(shè)計(jì)變量與目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化結(jié)果見(jiàn)表1所示。由表1可得出優(yōu)化到第五步時(shí)各設(shè)計(jì)變量和目標(biāo)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(duì)該方法和傳統(tǒng)優(yōu)化后的箱體作模態(tài)分析結(jié)果比較見(jiàn)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(jié)論復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和廣義優(yōu)化,是目前產(chǎn)品動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)研究的熱點(diǎn)。本文提出與傳統(tǒng)參數(shù)不同優(yōu)開(kāi)始b=b0,L=L0,i=1i=10YNi<L/b<i+1YN=i輸出NENDNi=i+1初始設(shè)計(jì)變量參數(shù)化結(jié)構(gòu)建模負(fù)載并求解提取優(yōu)化變量?jī)?yōu)化參數(shù)評(píng)價(jià)*優(yōu),退出OPT設(shè)計(jì)結(jié)果后處理非*優(yōu),修正設(shè)計(jì)變量1確定筋板數(shù)目流程2箱體筋板參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)流程3XH786A主軸箱有限元模型4XH786A箱體內(nèi)一側(cè)筋板布置箱體筋板不同方案優(yōu)化后動(dòng)態(tài)特性比較化箱體的方法對(duì)XH786A主軸箱內(nèi)部筋板進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。