冲击夯箱体的结构优化设计

摘要

本论文以冲击夯箱体为对象，提出了采用先进技术进行冲击夯箱体建模、分析、优化设计和快速成型的设计方法。文中综合运用ANSYS、Pro/E软件，建立了冲击夯箱体的参数化实体模型，完成了箱体的有限元静态分析和模态分析，获得了箱体的受力分布情况以及箱体结构的固有频率和固有振型；运用全瞬态动力学分析法对箱体进行了动态应力分析；运用ANSYS的APDL语言编写了冲击夯箱体结构优化程序，对箱体的几何参数进行了优化设计，使箱体的受力更为合理；运用Pro/E的二次开发功能对箱体进行了参数化设计研究，实现了箱体的可视化参数设计；通过导入设计完成后的箱体实体模型文件，利用三维打印成型机实现了箱体的快速成型。 本文是集建模、分析、优化、快速成型于一体的研究，对箱体的设计效率和设计质量的提高具有重要意义。研究结果对冲击夯箱体结构的改进有一定的参考价值，同时也为其他箱体的结构设计提供了可借鉴的技术路线和实现策略。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1箱体的研究现状

1.2箱体的研究趋势

1.3振动冲击夯的发展现状

1.4本文研究对象及意义

1.4.1研究对象

1.4.2研究意义

1.5本文研究的主要内容

1.6本章小结

第2章有限元基础理论及有限元软件ANSYS的简介

2.1有限元的基本思想及计算步骤

2.2 ANSYS软件主要特点

2.3本章小结

第3章.箱体结构有限元静态分析

3.1单元基本理论

3.2箱体有限元模型的建立

3.2.1箱体模型的简化

3.2.2单元的选取及网格的划分

3.3约束和载荷的处理

3.3.1导出载荷文件

3.3.2施加约束和载荷

3.4计算结果及分析

3.5本章小结

第4章箱体结构有限元模态分析

4.1模态分析基础

4.1.1模态分析的基本理论

4.1.2模态分析的基本步骤

4.1.3模态求解的基本方法

4.2箱体结构的模态分析

4.2.1箱体的模态分析过程

4.2.2箱体模态计算结果

4.2.3计算结果分析

4.3本章小结

第5章箱体结构的瞬态动力学分析

5.1瞬态分析基础理论

5.1.1瞬态动力学分析原理

5.1.2瞬态分析求解方法

5.1.3瞬态动力学分析的过程

5.2箱体结构的瞬态动力学分析

5.2.1箱体的建模、网格划分及加载

5.2.2计算结果与分析

5.3本章小结

第6章箱体的结构优化设计

6.1优化设计简介

6.1.1优化设计的基本概念

6.1.2优化设计的主要步骤

6.1.3优化设计的主要方法

6.2箱体的优化

6.2.1参数化结构建模

6.2.2后处理

6.2.3建立优化模型

6.2.4优化结果的分析

6.3本章小结

第7章冲击夯箱体的参数化设计

7.1 Pro/ENGINEER的参数化设计、二次开发功能

7.1.1 Pro/ENGINEER的参数化设计简介

7.1.2 Pro/ENGINEER的二次开发

7.1.3 Pro/Program语法

7.2箱体的参数化设计过程

7.2.1箱体的设计计算

7.2.2设置参数和数学关系式

7.2.3改变参数生成模型

7.3本章小节

第8章快速成型技术

8.1快速成型技术概况

8.1.1快速成型技术的研究现状

8.1.2快速成型技术的基本成型原理

8.1.3快速成型技术的特点

8.2 ZCorp Spectrum510成型机

8.2.1 ZCorp Spectrum510成型机简介

8.2.2快速成型制造中的数据准备

8.3本章小节

第9章总结与展望

9.1总结

9.2本文的创新点

9.3展望

致 谢

参考文献