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        機(jī)械設(shè)計(jì)中ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用

        2017-11-10 20:38:25劉爽
        商情 2017年35期
        關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用

        劉爽

        [摘要]機(jī)械產(chǎn)品中的ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化具有很多優(yōu)點(diǎn),比如交互性及高仿真性等。因此,筆者在計(jì)算機(jī)技術(shù)條件下,通過建立加工數(shù)字幾何模型的方式,對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中的ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,希望能達(dá)到機(jī)械制造生產(chǎn)以及加工提升精密度要求,在進(jìn)行大量調(diào)查研究后,筆者對(duì)多個(gè)方案進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),通過對(duì)比達(dá)到優(yōu)化目的,試驗(yàn)結(jié)束后推演出最合適的加工方式,并達(dá)成高收益高質(zhì)量、低成本的效果。本文從零件及活動(dòng)兩個(gè)方面,通過對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程配置規(guī)則進(jìn)行定義,衍生出不同產(chǎn)品的ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程,希望不同的零件資源通過優(yōu)化設(shè)計(jì)得到重用。

        [關(guān)鍵詞]機(jī)械設(shè)計(jì) ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù) 應(yīng)用

        一、ANGYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)

        隨著時(shí)代和科技的發(fā)展,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在全球范圍內(nèi)推廣使用,因此人力資源網(wǎng)絡(luò)化也隨之發(fā)展,信息技術(shù)水平不斷提高給人們的日常生活帶來很多便利,也給各行各業(yè)的發(fā)展提供很多空間,尤其是企業(yè)人力資源整合,在目前復(fù)雜的社會(huì)環(huán)境下,信息技術(shù)催動(dòng)企業(yè)對(duì)人力資源的考量更為綜合。從另一方面來說,互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的飛速發(fā)展也使ANSYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)從理論變?yōu)閷?shí)踐,研究者們越來越重視建模的意義,在利用ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化上也逐漸熟悉,人力資源信息技術(shù)隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)不斷提高,對(duì)虛擬環(huán)境進(jìn)行建模進(jìn)而得到一個(gè)高度仿真的機(jī)械產(chǎn)品ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型,使研究者通過高科技技術(shù)感受到建模的真實(shí)性,在優(yōu)化機(jī)械產(chǎn)品圖像的同時(shí),互聯(lián)網(wǎng)模型逐漸從人們心中走到眼前。機(jī)械制造行業(yè)也跟隨時(shí)代發(fā)展,將三維建模引入制造業(yè),運(yùn)用建模技術(shù)推動(dòng)ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展,利用高科技建立的仿真模型為機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品添加更多真實(shí)性和設(shè)計(jì)性。因此,我們應(yīng)該討論怎樣的三維設(shè)計(jì)最為科學(xué),如何模擬平面布置,利用ANSYS軟件進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品三維數(shù)值分析。

        (一)計(jì)算原理

        ANGYG最先由美國一家公司開發(fā)并利用,是一種通過三維形式體現(xiàn)有限差分的程序,ANGYG是一種專業(yè)的分析軟件,不僅可以應(yīng)用在土建行業(yè)的土壤巖層研究,也能運(yùn)用于機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域,在溫度、結(jié)構(gòu)等多種學(xué)科中都能被有效利用。當(dāng)下對(duì)于ANGYG的利用主要體現(xiàn)在機(jī)械、巖土、建筑等行業(yè),其計(jì)算原理首先是有限差分法,在巖土工程中常常被使用,主要是將需要解決的方程和臨界條件由位置分差方程進(jìn)行表達(dá),將微分問題用方程組的方式計(jì)算,最后求得近似解。其次是混合離散法,四面體在三維常應(yīng)變單元中更能解決沙漏變形問題,但缺少塑性結(jié)構(gòu)變形方式,因此常用于改變第一變量,為單元體積變形提供更多靈活性。

        (二)我國ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)研究歷程

        ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)在我國的研究與發(fā)展主要經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段,最初是上世紀(jì)六十年代左右,我國內(nèi)戰(zhàn)促使機(jī)械產(chǎn)品需求量加大,導(dǎo)致機(jī)械和電子技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展加速,國家加大了對(duì)機(jī)械產(chǎn)品ANSYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重視,對(duì)ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化在我國的發(fā)展提供有利條件,但某種程度上時(shí)代原因也限制了這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展,資源空間縮小研發(fā)成功產(chǎn)品的大規(guī)模推廣,到七十年代左右,我國ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展受到國外科技的影響,借鑒了更多相關(guān)的先進(jìn)技術(shù),我國ANSYS優(yōu)化技術(shù)也相應(yīng)提升了研究基礎(chǔ)。直到新世紀(jì)開始,得益于光學(xué)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用,ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)也被不斷更新從而走向智能化發(fā)展路線。

        (三)機(jī)械加工中ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化產(chǎn)品

        隨著近年來資源過度開采問題的加重,全球范圍內(nèi)的資源儲(chǔ)備進(jìn)一步緊縮,各個(gè)國家都將目光放在能源保護(hù)工作上,我國作為資源使用大國,資源開采的重要性不言而喻。因此加大對(duì)機(jī)械產(chǎn)品ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究,對(duì)行業(yè)發(fā)展至關(guān)重要,也為提高開采效率提供保障,在各類機(jī)械設(shè)備對(duì)于信息技術(shù)的使用已經(jīng)擴(kuò)展到全方位,從監(jiān)控到信息處理無處不在,這也為ANGYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)產(chǎn)品的推廣提供更安全高效的前提。

        二、ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化與生產(chǎn)流程協(xié)同

        (一)零件分類及其變型模式

        大規(guī)模生產(chǎn)實(shí)機(jī)械產(chǎn)品零件定制的主要特征,因此在確保零件資源基礎(chǔ)上,要在客戶滿意度和對(duì)零件功能需求提高上加快發(fā)展,機(jī)械產(chǎn)品主要由三種零件組成,即標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和定制件,ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化針對(duì)不同類型的零件提供不同的模式,但應(yīng)該注意的是零件在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)階段,必須保障記錄下各類零件的變型,在記錄變型基礎(chǔ)上通過實(shí)驗(yàn)制定出三維模型,最后做出取代原形狀的零件。機(jī)械產(chǎn)品不僅要對(duì)原有屬性進(jìn)行ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化,也要通過層次分布理清數(shù)據(jù)之間關(guān)聯(lián),因此優(yōu)化設(shè)計(jì)的模型需要具備零件原有屬性和三維圖形信息,這些工作需要通過CAD技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

        (二)機(jī)械屬性數(shù)據(jù)模型

        在一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的環(huán)境條件下,屬性特征在體現(xiàn)事物特征和分布上具有最直觀的描述,尤其對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的屬性特征來說,圖形的高度還原能在生產(chǎn)設(shè)計(jì)上提供更多意見。基本屬性數(shù)據(jù)有8種類型,因此我們將屬性數(shù)據(jù)通過層次關(guān)系分為兩個(gè)主要類別,設(shè)備的名稱和編號(hào)、原始生產(chǎn)狀態(tài)及地理位置等共同構(gòu)成機(jī)械產(chǎn)品的數(shù)據(jù)。各種數(shù)據(jù)之間也存在不同程度的聯(lián)系,因此在需要屬性信息時(shí),我們可以通過分層關(guān)系進(jìn)行查找,根據(jù)地理這一屬性數(shù)據(jù)查找設(shè)備的具體位置,獲取設(shè)備的所有屬性信息,正確并快捷的利用機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品ANSYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化便利查找信息的效果。

        三、結(jié)束語

        綜上所述,本文通過淺談機(jī)械設(shè)計(jì)中ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用,不僅介紹ANGYG優(yōu)化結(jié)構(gòu)的三維模型制作,也將ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)結(jié)合到機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品的應(yīng)用中,通常用于體現(xiàn)機(jī)械性能及數(shù)據(jù)管理的模型大多為屬性數(shù)據(jù),但ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)能將三維模型應(yīng)用在分解機(jī)械零件中,通過對(duì)立體模型高仿真度的可視化,加強(qiáng)模型的操作性,為實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)突破和經(jīng)濟(jì)收益突破做出參考。也希望通過淺談機(jī)械設(shè)計(jì)中ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用,為我國機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)流程發(fā)展提供建設(shè)性意見。endprint

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