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基于SOLIDWORKS软件的连杆有限元分析与优化设计

2011-08-04王莺,叶菁

浙江水利水电学院学报 2011年4期
关键词:有限元变形优化

王 莺,叶 菁

(1.浙江水利水电专科学校,浙江杭州310018;2.浙江省天正设计工程有限公司,浙江杭州310012)

0 引言

在过去,一个机械零部件设计完成后,需要加工一个样品来做简单的破坏性检测,觉得可以就去开模子了.经常等到作品完成后或在开模时,才发现大问题.所以成本高,质量也不一定牢靠.而在软件应用分析能力大幅提高的今天,CAE(计算机辅助分析)已是产品开发中不可或缺的环节.利用CAE的结果,可以更有效地控制产品质量,降低因修正错误所耗费的成本[1-2].

SolidWorks软件是一个非常方便、实用的三维建模造型软件,并且它具有强大的CAE(计算机辅助分析)功能[3].而CAE的核心计算方法就是有限元分析.用户可通过SolidWorks提供的COSMOSX-press工具进行有限元分析.有限元模型和产品的几何模型是相关的,经过建模和分析后,用户将得到系统计算出的结构反应(变形、应力等).如果计算的结果不符预期,那么用户就可修改参数再次分析,直到达到可接受的设计值为止[4].

连杆是机械传动中应用比较广泛的零件.本文主要介绍如何通过SolidWorks软件对连杆三维建模并进行有限元分析及优化设计,以满足设计要求.

1 连杆的设计要求

连杆的结构尺寸见图1,材料为1060铝合金,若施加垂直于大圆内圆面的力9 800N,则连杆的最大位移变形不得超过0.005 mm.

2 连杆的几何建模

根据图1连杆的尺寸要求,用SolidWorks软件的拉伸、切除、圆角等命令创建连杆的三维模型,见图2.

3 连杆应力分析条件的设置

应力分析条件主要是定……

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