刚柔耦合协同仿真技术在激振器箱体设计中的应用

摘要

本文基于虚拟样机及其协同仿真技术，建立了2065椭圆振动筛系统三维虚拟样机模型，对激振器箱体实际工况进行了系统的仿真分析和研究，并在此基础上利用有限元优化技术对箱体进行了优化。 文章首先对椭圆振动筛系统进行动力学分析，探讨椭圆振动筛椭圆运动轨迹的形成机理。在此基础上建立振动筛刚体系统虚拟样机模型并仿真，进一步证实了振动筛椭圆运动轨迹的形成原理，从而获得激振器箱体的真实工况。然后建立振动筛—激振器箱体刚柔耦合系统虚拟样机模型。进行刚柔耦合动力学仿真分析，获得启动初期和稳态时箱体载荷工况条件，并结合有限元分析软件对箱体进行动应力分析。最后利用ANSYS的APDL技术，建立实现箱体壁厚参数化的有限元模型，并运用有限元优化技术在保证箱体安全性能的前提下优化箱体壁厚，降低箱体自重。

目录

文摘

英文文摘

独创性说明及关于论文使用授权的说明

引言

1绪论

1.1虚拟样机技术概述

1.1.1虚拟样机的概念

1.1.2国内外虚拟样机技术研究现状

1.1.3虚拟样机技术的特点

1.2产品开发中协同仿真技术研究

4.2.1协同仿真技术相关概念

1.2.2协同仿真技术研究和应用现状

1.2.3多学科协同仿真方法研究

1.3课题的意义和内容

1.3.1课题的意义

1.3.2课题的主要内容

2振动筛刚体系统动力学仿真

2.1椭圆振动筛系统动力学分析

2.2振动筛刚体系统虚拟样机模型的建立

2.2.1MECHANISM/Pro接口

2.2.2振动筛系统三维模型的建立

2.2.3振动筛ADAMS虚拟样机模型的建立

2.3椭圆振动筛刚体系统仿真

2.4本章小结

3振动筛刚柔耦合系统动力学仿真

3.1ADAMS/Flex中的柔性体

3.1.1ADAMS/Flex柔性体理论简介

3.1.2ANSYS与ADAMS柔性体接口

3.2箱体柔性体的建立

3.3箱体柔性体的校验

3.3.1用ADAMS/Linear校验柔性体

3.3.2用Info选项考察箱体柔性体

3.4振动筛刚柔耦合系统的建立与仿真

3.4.1耦合系统虚拟样机模型的建立

3.4.2耦合系统动力学仿真计算

3.5箱体载荷谱的输出

3.6本章小结

4箱体动应力分析

4.1瞬态动力学分析简介

4.1.1瞬态动力学的求解方法

4.1.2瞬态分析的关键技术细节

4.2箱体瞬态应力分析结果评价

4.2.1启动过程箱体瞬态应力分析

4.2.2稳态过程箱体瞬态应力分析

4.3本章小结

5箱体结构优化

5.1基于APDL的有限元优化技术

5.2箱体有限元优化

5.2.1创建分析文件

5.2.2执行优化过程

5.2.3优化结果

5.3箱体优化结果验证

5.4本章小结

结论

参考文献

附录A文中部分命令流

在学研究成果

致谢