4191基于ANSYS承压齿盘结构优化设计研究.doc

编号 潍坊学院 毕 业 论 文 课题名称: 基于ANSYS的承压齿盘结构优 化设计研究 学生姓名: 傅星富 学 号: 08011140255 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 2008级本二 指导教师: 林近山 2012年6月 目 录 中文摘要 I 英文摘要 II 第一章. 前言 1 1.1有限元法的提出和应用 1 1.2有限元技术的发展历史及现状 2 1.2.1结构分析中的有限元法 2 1.2.2 有限元法在工程结构分析中的应用 3 1.2.3 有限元法和软件发展特征 3 1.3 本课题的研究内容和意义 4 第二章. ANSYS优化技术在零件结构设计中的应用 5 2.1引言 5 2.2 ANSYS软件简介 5 2.3 ANSYS的优化方法及收敛准则 5 2.4.有限元分析的后置处理 6 第三章. 基于ANSYS的承压齿盘结构优化设计 7 3.1优化设计的基本原理 7 3.2 ANSYS优化设计的方法和步骤 8 3.2.1优化方法 8 3.2.2 ANSYS优化过程的步骤 8 3.3 基于ANSYS的承压齿盘结构优化设计 9 3.3.1 基本参数 9 3.3.2 约束条件 10 3.3.3 建立优化函数 11 3.3.4 结果与讨论 11 3.4 结论 14 第四章. 结束语 15 参考文献 16 附录 17 致谢 26 摘 要 优化设计一直是工程界较为关注的领域。它以数学中的最优化理论为基础，以计算机为手段，根据设计所追求的性能目标，建立目标函数。在满足给定的各种约束条件下，寻求最优的设计方案。优化设计在生产实践中被广泛的应用。如何找到一组最合适的设计变量，在允许的范围内，能使所设计的产品结构最合理、性能最好、质量最高、成本最低（即技术经济指标最佳），有市场竞争能力，同时设计的时间又不要太长，这就是优化设计所要解决的问题。 本文用承压齿盘的实例介绍了结构优化设计在ANSYS上实现的基本原理及主要步骤。结果表明,合理的结构设计可以提高安全性和经济性,并为工程上的机械零部件的优化设计提供了依据。 通过利用有限元优化分析功能对承压齿盘的结构进行优化分析,证明用优化分析功能实现结构优化分析的可行性,从而为其它复杂结构的优化分析提供了新的方法和 依据。 关键词：优化设计 ANSYS 齿盘 目标函数 ABSTRACT Optimization design has been the field comparatively paid close attention to in the province of engineering all the time. It is based on the most mathematical theory of the optimization。By means of the computer, according to the performance of the pursuit of design goals, it establishes the objective function. To meet a variety of constraints under which it will seek the optimal design. Optimal design has been the practice in the production of a wide range of applications. How can we find a group of the most appropriate design variables, in the allowed range of products designed to make the most reasonable structure, the best performance, highest quality, lowest cost