(1)最开始获取真实的结构工程制冷压缩机连杆实物构件,对其进行有限元分析,其次根据结构的材料组成确定连杆结构材料参数等物理参数组的属性数值,测量连杆结构的各项主要参数的具体尺寸,为下一步准确地有限元连杆结构建模建立基础;
(2)采用SpaceClaim建模软件建立连杆有限元模型,再将连杆模型导入有限元分析软件ANSYS中的Workbench平台进行下一步处理,根据其连杆结构特性划分网格大小;
(3)通过检验网格划分大小的相关性与网格单元个体质量好坏的数量,检验连杆结构模型的可靠性与真实性,若两个检测指标达到合格标准,证明建立的有限元模型能够较为正确地反应其实物模型,为最后的运算结果提供正确的保证,如若不能就需要根据针对不达标结构部位重新划分网格再次进行上述分析,直至有限元模型满足指标要求为止;
第六章 结论与展望
6.1 结论与创新点
本文主要对施工建筑上的工程养护室压缩机连杆结构,进行了一般工况下的荷载理论分析,从其工作情况分析,一般可简化分为拉伸与压缩两个不同的运动工作状态,根据连杆结构的受力特点及其安全性能考虑,需要对其进行了必要的静力学分析、模态分析、疲劳性分析,根据计算结果得出试验结论与数据。最后详细地介绍了,优化发展历程及其优化设计的特点,并着重介绍了拓扑优化是在三种类别的优化中效果最好,所以为了能更好地提高结构材料的性能,最终采用拓扑优化变密度法(SIMP)进行优化设计,并取得了主要如下成果。
(1)开始建立连杆结构数学荷载模型,分析连杆结构的在工作中的运动特点,求出运动轨迹方程,并对连杆结构在一般工况下的荷载进行分析,得出连杆结构一般可以简化为拉伸工况、压缩工况两种,简化后的连杆结构模型为下一步的仿真计算做铺垫。
(2)通过相应的软件建立连杆结构的三维仿模型,再把完成的连杆结构模型,导到ANSYS软件中的模拟平台Workbench上开始分析。通过平台自带的结构模型网格划分功能对连杆结构进行自动网格划分,得出的连杆结构,再进行网格单元的质量与单元的精度对分析结果的影响检测。计算结果表明,划分网格连杆结构模型的精度与准确度均满足设计要求。
(3)通过Workbench平台上的数值计算分析模块,还需对连杆结构分别开展:静载、模态、疲劳性分析。通过计算结果观察,在静力学分析中,连杆结构的在工作情况下的应力与应变大小的数值,均在安全结构设计允许的范围值之内。在模态分析中,得出连杆结构前六阶模态的固有频率和相应的振型图,计算得出连杆结构在工作时的固有频率,均是远远低于处在前六阶的频率范围之内的,因此不可能会造成破坏共振的现象。在一般性疲劳分析中,计算得出连杆结构的最低疲劳寿命满足设计的要求,通过结构强度分析的一般理论可知,连杆结构的材料性能利用效率低,还有很大的结构布局优化提升调整空间。
参考文献(略)