基于ANSYS的装甲车车体加强筋参数优化设计

发布时间：2020-03-28 21:58

【摘要】：加强筋作为一种满足产品轻量化要求的附件，在航天、军事等领域中的应用越来越广泛。一直以来，人们对加强筋的设计主要根据经验，这种方法会造成材料的浪费以及加强筋的附加质量过大，不利于产品性能的有效发挥。优化理论为确定加强筋的尺寸提供了行之有效的方法，本文以有限元分析软件ANSYS为平台对装甲车壳体的加强筋作尺寸优化。 在ANSYS中建立了某装甲车顶甲板（薄壳结构）三种加强筋强化下的有限元模型，以加强筋截面尺寸为设计变量，加强筋的变形量和应力为状态变量，加强筋最小体积为目标，对三种模型的加强筋尺寸进行了优化计算。为验证ANSYS有限元模型的可靠性与精度，设计了简单筋板结构的压力试验系统，通过试验加载测试和有限元计算结果的对比，修正其有限元模型。 基于优化原理，在ANSYS中利用APDL语言编制优化程序，进行基于命令流的优化计算。ANSYS自带的优化方法有零阶优化和一阶优化，对单独T形加强筋分别使用零阶方法和一阶方法进行优化，从优化结果联想出综合优化算法，即将零阶优化的部分结果作为一阶优化的输入，再应用一阶优化，得到了最优结果。将三种方法应用在顶甲板三种加强筋的尺寸优化中，结果证明，综合优化方法的效果优于单独应用零阶方法和一阶方法得到的结果。通过优化，获得了该装甲车顶甲板加强筋静载下的最优参数，并且保证了结构的可靠性，，实现了减重。
【图文】：

orks、Pro/e、UG）中导入到 ANSYS，如果模模，因为对导入的模型进行划分网格时会出现各是进行网格划分，ANSYS 的网格划分功能比有比较详细的了解，选择与单元最匹配的形状较高的要求。思义，主要目的是对已建好的模型加以计算，强大，既有静力学的分析计算，也有动力学的进行求解之前一定要在 Ansys Type 中先指定本以确定本次分析的类型，设置模型的约束和载模型的实际工况，确定约束和载荷的类型，尽到的情况也可以作一些简化，但不能改变模型类计算：静力学计算和接触计算。ANSYS12.0ntrols/ Sol'nOption中进行设置（如图 2.1 所示

图 2.2 创建接触时求解算法的选择中求解算法：Lagrange method（拉格朗日nted Lagrange method（增广拉格朗日算法函数综合法）、MPC algorithm（多点约束束算法。日算法是在原来的目标函数上加一个罚函穿透的条件，这是罚函数法所不可能实现法的基本流程是首先选择小的罚函数因子并放大罚函数因子 c，与此同时，乘子 λ 多数情况下，罚函数因子 c 放大很多之前为了最大程度的保证约束方程在接触面方程，无需人为的设置接触刚度等众多参一个优点就是自动考虑接触面的形函数差
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TJ810.2

【参考文献】

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本文编号：2604968