(4)網格劃分 第1次優化循環前的網格采用優化前創立靜態分析的網格,在優化的每一次循環中都對網格重新劃分。
(5)運行優化 程序在優化的過程中,當確定了優化循環次數,點擊運行優化程序后,優化自動進行,在優化過程中可以直接從模型中看到設計變量在每次設計周期中改變的數值,直到程序計算出最優結果為止。
(6)顯示結果 當模型完成優化分析后,得出原始和最后設計、某周期的設計歷程、收斂(迭代)圖、局部趨勢圖解等項目。
3.2調整座優化結采分析
經有限元優化模塊對調整座結構優化后設計變量的最后結果如圖3所示,優化后:尺寸D1明顯增大,因為肋板的作用力直接作用在這個面上,加大這個尺寸就相當于加厚受力面,對應力的合理分布是有顯著作用的;圓角半徑R,也明顯加大。
3.3調整座結構改進方案
通過對調整座結構進行優化設計分析,增加肋板力承受面的厚度,減小上、下兩壁的厚度既可減輕調整座重量,同時又增強了調整座的強度、改善了應力集中現象。調整座結構的設計要考慮很多因素,如調整座為鑄鋼件,各個壁厚應盡量均勻。所以調整座的3個壁厚優化尺寸D1調整為30,而D2和D3調整為25,圓角半徑調整為R15。這樣既可增加強度和剛度,又可減小其體積,并使鑄件的壁厚盡量均勻。
3.4結構改進前后的調整座有限元計算結果對比
對結構改進后的調整座進行有限元分析,材料、約束、載荷、網格劃分都與結構改進前相同,將結構有限元優化計算結果與改進前的計算結果比較如表1所示。
4結語
調整座經結構優化設計后,其性能得到了改善。
(1)強度增加改進結構后最大應力值下降了10%,即強度增加了 10%;
(2)剛度提高改進結構后合成位移最大值減小了10%,即剛度提高了10%;X.Y.Z三個方向的變形都相應減小;
(3)應力集中區域數值的比較通過探測應力集中的部位,發現改進結構后其應力較大值的分布與改進前基本相同,但相應處的最大值都下降了10%~13%;
(4)體積減小了2%。
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