10.3969/j.issn.1009-0134.2022.03.004
基于ANSYS Workbench的卡簧压装机轻量化设计及其压头的疲劳分析与优化
为满足卡簧压装机的经济性要求与可靠性要求,验证其机身和压头结构设计的合理性,避免机身出现安全系数过高和压头发生疲劳破坏的问题.运用ANSYS Workbench对机身和压头进行静力学分析,确定最大变形量和最大应力的结构位置.通过静力学分析得到机身结构存在较大的优化空间,利用拓扑优化,对机身进行去除材料的形状优化,达到轻量化的设计要求.通过对压头进行疲劳分析,得到压头损伤因子为0.93.为提高卡簧压装机的可靠性,通过设置正交试验,将压头圆形通孔、压头爪的厚度和宽度进行参数化建模,建立了疲劳寿命函数的优化数学模型,通过MATLAB优化工具箱计算出优化后的参数值.最后,将优化后的机身与压头重新进行有限元分析,其机身质量减轻了23.5％,压头疲劳寿命提高了1.7倍.
卡簧压装机、拓扑优化、疲劳分析、正交试验
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TH122
国家重点研发计划2017YFC140510
2022-04-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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