基于ANSYS空间网架有限元分析及优化设计(4)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-05

基于ANSYS空间网架有限元分析及优化设计

图5

  显示最大位移(dmax)迭代图形,(如图6所示)。从图中可以清楚的看出,最大位移有增大趋势,最终稳定在定义的区间里。

基于ANSYS空间网架有限元分析及优化设计

图6

  显示杆件各截面(a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7)迭代图形,如图7所示,从图中可以看出,各杆件的界面的值都有所下降,说明达到了预期的效果。

基于ANSYS空间网架有限元分析及优化设计

图7

显示目标函数(volume)迭代图形,如图8所示。从图中可以明显的看出,整个桁架的用钢量急剧下降,最终达到一个稳定值。

基于ANSYS空间网架有限元分析及优化设计

图8

本次优化分析中也也导出了最优解,整个网架总的体积约为0.29275e-2。比原优化前的设计方案节约了大量的材料。

  7结论

  利用ANSYS的有限元分析理论可以轻松的解决一些网架的静力学问题,显示应力云图以及位移云图。在运用ANSYS优化设计功能的基础上,为设计师提供了主动设计的依据,在降低成本方面获得了巨大的经济相依,节省材料,实现可持续发展。

  在实际设计时,由于各种因数影响,截面不可能完全符合优化的结果,但是按照优化结果去选择截面的话,用相同数量的材料,必然可以得到刚度较大的结构。

  通过上述简单的优化例子可知,利用ANSYS的优化设计功能进行结构的优化分析是可行而且有效的,其方法简单,是有限元和优化分析的有机结合,为结构复杂的网架结构的设计提供了新的方法。

参考文献

【1】    马雪洁,基于ANSYS的桁架优化分析设计,焦作大学学报,2004年10月第4期

【2】    柯常忠,索海波,ANSYS优化技术在结构设计中的应用,武汉理工大学学报, 机电工程学院,2005年第一期

【3】    倪栋,段进,徐久成 ,《通用有限元分析ANSYS7.0实例精解》,电子工业出版社,2003年10月第1版

【4】    ANSYS单元库    ansys10.0 帮助

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