基于ANSYS的配電器箱體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、電子設(shè)備箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是研制電子設(shè)備的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它對(duì)保證電子設(shè)備的優(yōu)良性能起著舉足輕重的作用。當(dāng)前電子設(shè)備正向著系統(tǒng)化、集成化、微型化、智能化方向發(fā)展，對(duì)箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求也越來越高。高性能、高效率、低成本、高可靠性是電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必不可少的。因而，在航天產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，有限元結(jié)構(gòu)分析能在設(shè)計(jì)階段規(guī)避產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的各種弊端，從而選擇合理可行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，創(chuàng)造更有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，縮短研制周期，降低樣機(jī)制造及試驗(yàn)成本。
　　本課題采

2、用有限元方法，在對(duì)某型號(hào)配電器箱體進(jìn)行了有限元建模、模態(tài)分析的基礎(chǔ)上，采用二次開發(fā)結(jié)構(gòu)分析控件以及 APDL參數(shù)化語言，對(duì)箱體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容為：
　　1.在三維CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))圖紙的基礎(chǔ)上，從PRO/E導(dǎo)入箱體模型，建立了配電器箱體有限元模型，對(duì)其進(jìn)行了有限元模態(tài)分析。通過對(duì)該箱體結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的理論分析，測(cè)得箱體固有頻率、阻尼、振型等模態(tài)參數(shù)，有效地驗(yàn)證了配電器箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠安全性，從整體上考慮了箱體的剛度和局

3、部強(qiáng)度，以便在設(shè)計(jì)與改進(jìn)時(shí)使配電器箱體的固有頻率避開其使用過程中的外部激勵(lì)頻率，并論證了該箱體結(jié)構(gòu)存在較大優(yōu)化空間。
　　2.本文采用二次開發(fā)工具UIDL和APDL，在ANSYS軟件上開發(fā)出針對(duì)該類結(jié)構(gòu)分析的控件。通過該控件對(duì)箱體材料屬性與箱體基頻的關(guān)系分別進(jìn)行了分析，為進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。此方法避免了因模型參數(shù)的改變而人工手動(dòng)修改模型進(jìn)行反復(fù)建模的繁雜步驟，為同類產(chǎn)品的有限元分析提供了參考。
　　3.本文在保證箱

4、體滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的前提下，對(duì)該箱體進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過APDL（ANSYS參數(shù)化設(shè)計(jì)）語言編寫優(yōu)化程序，建立起箱體板厚度與箱體質(zhì)量之間的函數(shù)關(guān)系，得出了箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案并對(duì)優(yōu)化方案進(jìn)行了檢驗(yàn)分析，結(jié)果表明箱體的固有頻率及質(zhì)量隨著板厚下降而降低明顯，且在 APDL參數(shù)化語言的應(yīng)用下，極大地提高了分析效率。
　　通過對(duì)最佳優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的分析驗(yàn)證，保證其固有頻率滿足設(shè)計(jì)要求的情況下箱體的重量由最初的0.64kg降為0.47kg，重量