經典案例
  • 有限元分析在機械產品設計的應用
  • 汽車轉向機構有限元分析與優化
  • 風力發電機主軸結構強度分析
  • 發動機連桿的強度分析與結構優化
  • 車輛傳動軸的強度分析與方案改進
  • 摩托車車架的剛度及強度分析
  • 注塑模具機構強度分析及結構優化
  • 變速箱軸鍵強度校核及結構改進
  • 挖掘機鏟斗有限元計算和強度分析

基于SolidWorks微壓蒸箱的有限元分析

發布于:2024-01-04 20:37
有限元分析

      微壓蒸箱是能夠承受一定的壓力、適應高原環境加工米飯饅頭的主食蒸制設備。微壓蒸箱的箱體主要由角鋼、不銹鋼板組成。目前大多數論文中的受力分析,主要針對結構較為簡單的單一零件進行受力分析,擬用SolidWorks的SimulationXpress分析模塊對由角鋼和不銹鋼板多零件的裝配組合體進行受力分析,為壓力蒸箱的設計校核提供依據,同時為其它類似設計提供參考。
      Solidworks是我國目前應用的主流三維軟件之一,是美國Solidworks公司基于Windows平臺開發的著名的全參數化三維實體造型軟。SolidWorks中提供了易于使用的SimulationXpress應力有限元分析工具,可以使用電腦測試代替昂貴的現場測試,從而降低成本,減少產品開發周期的次數;快速模擬多個概念與情景,優化設計。利用SolidWorks完成設計優化分析需要以下6個步驟:1)建立三維模型;2)定義模型的材料;3)確定約束和添加相應載荷;4)分析并查看結果;5)修改模型參數重復步驟1~4;6)結果比較分析,不斷修改參數直至完成滿意設計。
      微壓蒸箱主要由箱體、箱門、鉸鏈、安全閥控制系統等組成。箱體外形尺寸長×高×深為1150mm×1620mm×785mm。
      箱體主要由主框架、內部腔體、外蒙皮、聚氨酯泡沫組成。為了計算方便,受力分析時去除了外蒙皮和聚氨酯泡沫等,只分析主框架和內部腔體組裝后的裝配體。主框架采用角鋼組焊成形,角鋼型號為熱軋不等邊角鋼10/6.3和熱軋等邊角鋼5,初始設計b1=10mm,b2=6mm其具體尺寸如圖所示。內部腔體采用1.5mm厚的不銹鋼板1C18Ni9Ti壓制焊接成形。3三維建模利用SolidWorks建立蒸箱箱體的三維實體模型的裝配體。如圖2所示。4分析與優化。1)計算屬性信息如表1所示。2)單位系統采用公制單位,如表2所示。3)不銹鋼和碳鋼的材料力學屬性如表3和表4所示。4)添加約束和載荷。夾具設置為固定約束類型,將約束設置到蒸箱骨架的底面。載荷加載到蒸箱內部所用的面,力類型為壓力,數值為0.033MPa,作用力沿垂直于所選面的方向。約束和載荷加載完成后如圖3所示。5)網格信息。有限元分析的單元格劃分采用基于曲率的網格系統默認格式,具體數據如表5所示。完成網格劃分后如圖4所示。6)計算結果。經分析計算,蒸箱箱體應力為81.59MPa,最大位移為0.39mm。計算結果如表6所示。圖示如圖5、圖6所示。5優化設計將初始設計的角鋼厚度由b1=10mm,b2=6mm更改為b1=6mm,b2=3mm。
      優化后的設計方案,重量降低了113kg,減少了27%。對于車載設備而言,內裝設備重量減少113kg,對整車的機動性指標是影響很大的。汽車質量每減輕10%,油耗下降6%~8%,排放下降4%,同時提高汽車的比功率,使汽車的動力性能提高。優化后的蒸箱箱體安全系數只下降了0.25,由于此計算是未考慮外蒙皮和發泡材料對整體剛度的加強因素,如果蒸箱增加外蒙皮和保溫發泡材料后,其整體剛度強度會增加很多,完全滿足設備安全性要求。通過SolidWorks Simulation-Xpress對蒸箱箱體應力分析,驗證和優化了蒸箱的結構設計,減輕了產品重量,對產品的設計驗證生產提供了有利的參考。


                                                                                專業從事機械產品設計│有限元分析│CAE分析│結構優化│技術服務與解決方案
                                                                                                                                                      杭州那泰科技有限公司
                                                                              本文出自杭州那泰科技有限公司www.saaslair.net,轉載請注明出處和相關鏈接!
tag標簽:
------分隔線----------------------------
------分隔線----------------------------
色一情一乱一乱一区91Av_国产午夜理论不卡电影院888_国产精品主播在线_好吊色国产欧美日韩在线