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成功案例

焊接叉的优化设计

发表时间:2016/07/06 来源:安世亚太  
关键字:拓扑优化  焊接叉  
焊接叉是转动轴中的一个重要零件,锻压成型再经加工后与轴焊接在一起,希望通过优化设计分析计算,改进现有设计,确定焊接叉的最优几何形状,使其重量最小,同时满足强度要求。

TASK

  • 焊接叉是转动轴中的一个重要零件,锻压成型再经加工后与轴焊接在一起,希望通过优化设计分析计算,改进现有设计,确定焊接叉的最优几何形状,使其重量最小,同时满足强度要求。

SOLUATION

 

 主要技术挑战: 

 
  • 实现拓扑优化和全参数化建模优化设计

图1 拓扑优化

图2 参数优化

图3 全参数优化模型

解决方案:

    1.对原设计进行静力分析,了解构件的力学特性和应力分布情况。

    2.对原设计进行拓扑优化,结合工艺特点确定最优的拓扑形状及进行减重的主要部位。

    3.对原设计保持耳环及相邻曲面的形状,对中心圆孔进行参数优化设计。

    4.在ANSYS中参数化建模,以使更加灵活地进行参数形状优化,确定最优几何形状。

    5.将ANSYS中的力学计算优化几何模型,传递到Pro/E中,进行模型的圆角处理,得到最终几何模型。

    6.将圆角处理后的Pro/E模型,再传递到ANSYS中进行最终校核计算。

    结论:通过焊接叉的优化设计可以在满足强度要求条件下减少零件重量。

图4 结果汇总

Customer Benefit

    实现焊接叉的轻量化设计,整个流程可用于其它零件。