基于UG、ANSYS的秸秆挤压膨化机的优化设计和参数化建模

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目前挤压膨化技术在各个行业的应用越来越广泛,以其独特的加工形式和能制造各种各样优质产品的能力,逐渐被人们所重视。应用计算机技术对挤压膨化技术的研究也日益增多并不断深入。 本课题的主要目的是建立挤压膨化机的参数化模型和有限元分析平台,螺杆优化部分借鉴了许多前人的研究成果,为参数化模型的建立奠定了坚实的基础。 随着计算机技术的不断发展,参数化建模和有限元分析技术越来越多的应用到现代的机械设计过程中。参数化建模的优点是可以方便、快捷、高效地完成设计中所需的模型,为有限元分析提供前提。而有限元分析能够灵活地处理和求解各种复杂的工程问题。这两种方法为机械设计人员解决工程问题提供了前所未有的专业工具。 本文主要介绍了利用UG/OPEN GRIP进行参数化建模的相关概念和基本过程,并详细论述了利用UG/OPEN GRIP完成对秸秆挤压膨化机各部件的参数化建模过程。同时,使用ANSYS的二次开发功能完成螺杆的参数化建模,在此基础上完成螺杆的优化设计。最后使用优化后的参数,利用先前开发的UG参数化建模程序,建立挤压膨化机整机的优化模型,并进行机器的运动学仿真,检查机器是否存在干涉现象。 对螺杆进行参数化建模和有限元分析后,发现其内部的应力分布规律。在轴向上,应力从螺杆后端向前端逐渐增大,在锥形段前端达到最大值;在径向上,应力从螺棱顶部向底部逐渐增大,在螺棱与螺杆基体交界处达到最大值。最后对螺旋体进行优化分析,在保证安全的前提下减小了螺旋体的体积使螺槽腔增大,有利于提高产品的产量。
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