機(jī)械設(shè)計中ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用

劉爽

[摘要]機(jī)械產(chǎn)品中的ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化具有很多優(yōu)點，比如交互性及高仿真性等。因此，筆者在計算機(jī)技術(shù)條件下，通過建立加工數(shù)字幾何模型的方式，對機(jī)械設(shè)計中的ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，希望能達(dá)到機(jī)械制造生產(chǎn)以及加工提升精密度要求，在進(jìn)行大量調(diào)查研究后，筆者對多個方案進(jìn)行模擬實驗，通過對比達(dá)到優(yōu)化目的，試驗結(jié)束后推演出最合適的加工方式，并達(dá)成高收益高質(zhì)量、低成本的效果。本文從零件及活動兩個方面，通過對機(jī)械產(chǎn)品的ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程配置規(guī)則進(jìn)行定義，衍生出不同產(chǎn)品的ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程，希望不同的零件資源通過優(yōu)化設(shè)計得到重用。

[關(guān)鍵詞]機(jī)械設(shè)計 ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù) 應(yīng)用

一、ANGYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)

隨著時代和科技的發(fā)展，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在全球范圍內(nèi)推廣使用，因此人力資源網(wǎng)絡(luò)化也隨之發(fā)展，信息技術(shù)水平不斷提高給人們的日常生活帶來很多便利，也給各行各業(yè)的發(fā)展提供很多空間，尤其是企業(yè)人力資源整合，在目前復(fù)雜的社會環(huán)境下，信息技術(shù)催動企業(yè)對人力資源的考量更為綜合。從另一方面來說，互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的飛速發(fā)展也使ANSYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)從理論變?yōu)閷嵺`，研究者們越來越重視建模的意義，在利用ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化上也逐漸熟悉，人力資源信息技術(shù)隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)不斷提高，對虛擬環(huán)境進(jìn)行建模進(jìn)而得到一個高度仿真的機(jī)械產(chǎn)品ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，使研究者通過高科技技術(shù)感受到建模的真實性，在優(yōu)化機(jī)械產(chǎn)品圖像的同時，互聯(lián)網(wǎng)模型逐漸從人們心中走到眼前。機(jī)械制造行業(yè)也跟隨時代發(fā)展，將三維建模引入制造業(yè)，運用建模技術(shù)推動ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展，利用高科技建立的仿真模型為機(jī)械設(shè)計產(chǎn)品添加更多真實性和設(shè)計性。因此，我們應(yīng)該討論怎樣的三維設(shè)計最為科學(xué)，如何模擬平面布置，利用ANSYS軟件進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品三維數(shù)值分析。

（一）計算原理

ANGYG最先由美國一家公司開發(fā)并利用，是一種通過三維形式體現(xiàn)有限差分的程序，ANGYG是一種專業(yè)的分析軟件，不僅可以應(yīng)用在土建行業(yè)的土壤巖層研究，也能運用于機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域，在溫度、結(jié)構(gòu)等多種學(xué)科中都能被有效利用。當(dāng)下對于ANGYG的利用主要體現(xiàn)在機(jī)械、巖土、建筑等行業(yè)，其計算原理首先是有限差分法，在巖土工程中常常被使用，主要是將需要解決的方程和臨界條件由位置分差方程進(jìn)行表達(dá)，將微分問題用方程組的方式計算，最后求得近似解。其次是混合離散法，四面體在三維常應(yīng)變單元中更能解決沙漏變形問題，但缺少塑性結(jié)構(gòu)變形方式，因此常用于改變第一變量，為單元體積變形提供更多靈活性。

（二）我國ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)研究歷程

ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計在我國的研究與發(fā)展主要經(jīng)歷了以下幾個階段，最初是上世紀(jì)六十年代左右，我國內(nèi)戰(zhàn)促使機(jī)械產(chǎn)品需求量加大，導(dǎo)致機(jī)械和電子技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展加速，國家加大了對機(jī)械產(chǎn)品ANSYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重視，對ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化在我國的發(fā)展提供有利條件，但某種程度上時代原因也限制了這項技術(shù)的發(fā)展，資源空間縮小研發(fā)成功產(chǎn)品的大規(guī)模推廣，到七十年代左右，我國ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展受到國外科技的影響，借鑒了更多相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)，我國ANSYS優(yōu)化技術(shù)也相應(yīng)提升了研究基礎(chǔ)。直到新世紀(jì)開始，得益于光學(xué)技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用，ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)也被不斷更新從而走向智能化發(fā)展路線。

（三）機(jī)械加工中ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化產(chǎn)品

隨著近年來資源過度開采問題的加重，全球范圍內(nèi)的資源儲備進(jìn)一步緊縮，各個國家都將目光放在能源保護(hù)工作上，我國作為資源使用大國，資源開采的重要性不言而喻。因此加大對機(jī)械產(chǎn)品ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的研究，對行業(yè)發(fā)展至關(guān)重要，也為提高開采效率提供保障，在各類機(jī)械設(shè)備對于信息技術(shù)的使用已經(jīng)擴(kuò)展到全方位，從監(jiān)控到信息處理無處不在，這也為ANGYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計產(chǎn)品的推廣提供更安全高效的前提。

二、ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化與生產(chǎn)流程協(xié)同

（一）零件分類及其變型模式

大規(guī)模生產(chǎn)實機(jī)械產(chǎn)品零件定制的主要特征，因此在確保零件資源基礎(chǔ)上，要在客戶滿意度和對零件功能需求提高上加快發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品主要由三種零件組成，即標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和定制件，ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化針對不同類型的零件提供不同的模式，但應(yīng)該注意的是零件在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計階段，必須保障記錄下各類零件的變型，在記錄變型基礎(chǔ)上通過實驗制定出三維模型，最后做出取代原形狀的零件。機(jī)械產(chǎn)品不僅要對原有屬性進(jìn)行ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化，也要通過層次分布理清數(shù)據(jù)之間關(guān)聯(lián)，因此優(yōu)化設(shè)計的模型需要具備零件原有屬性和三維圖形信息，這些工作需要通過CAD技術(shù)實現(xiàn)。

（二）機(jī)械屬性數(shù)據(jù)模型

在一個相對復(fù)雜的環(huán)境條件下，屬性特征在體現(xiàn)事物特征和分布上具有最直觀的描述，尤其對于機(jī)械產(chǎn)品的屬性特征來說，圖形的高度還原能在生產(chǎn)設(shè)計上提供更多意見?；緦傩詳?shù)據(jù)有8種類型，因此我們將屬性數(shù)據(jù)通過層次關(guān)系分為兩個主要類別，設(shè)備的名稱和編號、原始生產(chǎn)狀態(tài)及地理位置等共同構(gòu)成機(jī)械產(chǎn)品的數(shù)據(jù)。各種數(shù)據(jù)之間也存在不同程度的聯(lián)系，因此在需要屬性信息時，我們可以通過分層關(guān)系進(jìn)行查找，根據(jù)地理這一屬性數(shù)據(jù)查找設(shè)備的具體位置，獲取設(shè)備的所有屬性信息，正確并快捷的利用機(jī)械設(shè)計產(chǎn)品ANSYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化便利查找信息的效果。

三、結(jié)束語

綜上所述，本文通過淺談機(jī)械設(shè)計中ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用，不僅介紹ANGYG優(yōu)化結(jié)構(gòu)的三維模型制作，也將ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)結(jié)合到機(jī)械設(shè)計產(chǎn)品的應(yīng)用中，通常用于體現(xiàn)機(jī)械性能及數(shù)據(jù)管理的模型大多為屬性數(shù)據(jù)，但ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)能將三維模型應(yīng)用在分解機(jī)械零件中，通過對立體模型高仿真度的可視化，加強(qiáng)模型的操作性，為實現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)突破和經(jīng)濟(jì)收益突破做出參考。也希望通過淺談機(jī)械設(shè)計中ANGYG結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的應(yīng)用，為我國機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)流程發(fā)展提供建設(shè)性意見。endprint