简介：摘要：有限元分析是化工机械设计中重要的工具，能够模拟材料和结构，通过将复杂的实际结构，离散成有限数量的元素，并利用数值计算方法，评估结构的各方面性能。但是，进行有限元分析，并不能保证最优的设计，因此需要进行结构优化。通过调整设计参数，寻找最佳的几何形状或材料分布，满足机械性能指标和约束条件。

简介：摘要：本文应用ANSYS软件对直升机用“Z”型件进行静力学分析，并且采用MOGA算法对“Z”型件的设计尺寸进行参数化优化，优化的结果显示“Z”型件变形和重量都有明显的下降，其中重量减少了25％，而等效应力只有小幅度增加。表明，通过ANSYS软件的参数化优化，能够获得更为合适的设计尺寸，有效得控制设计重量，为直升机减重提供指导。

简介：摘要：随着正交异性钢桥面板的广泛使用，其易疲劳易产生微裂纹的弊端也日益凸显，传统方法是在U肋和横隔板连接处设置弧形缺口来缓解此类问题。但是传统的弧形切口的形状和尺寸设计大多源于实践经验，缺乏相关理论支撑，普适性低。为了实现弧形切口的智能化设计，本项目搭建了基于遗传算法的ANSYS和MATLAB联合仿真平台，对弧形切口的形状进行拓扑优化。研究结果表明：随着优化进程开展，应力集中位置会发生偏移，从初始模型易疲劳的肋脚处转移至优化后模型的缺口上部圆弧的中间位置，远离了易疲劳的焊趾；优化前模型弧形切口处的最大应力为4.82Mpa，最小应力为17.4Kpa，优化后弧形切口处的最大应力增加至5.52Mpa，最小应力增加至2.76Mpa，最大应力比值仅为1.14，最小应力变化高达275倍，材料利用率大大提高，实现了结构的优化；初始模型在应力幅为65.86MPa以下时达到疲劳截止限，在相同的条件下优化后的模型疲劳截止限为72.07MPa，模型抗疲劳能力明显得到提高。模型数据分析证明，设计的联合仿真平台可以有效地实现弧形缺口的拓扑优化，为未来的物理模型实验提供了模型基础，理论基础。