在图4.14上,用户在车架纵梁界面尺寸部分输入纵梁宽度和厚度值,在工作参数部分输入均布载荷和迭代次数,在设计变量部分输入纵梁宽度和厚度初始值、上限值和下限值,然后单击【查找ansys】,用户自己找到ansys安装路径,单击【查找start.ans】找到start100.ans的位置,然后依次单击【生成命令流】、【写入按钮】(这两个按钮只需在第一次运行时点击)、【打开ansys】。运行的ansys如图4.15所示。
图4.15 ansys运行图
从图4.15可以看出,ansys界面里多了五个按钮,分别为【fenxi】、【shezhi】、【youhua】、【yingli】和【tiji】。点击【fenxi】按钮,ansys自行运行静力学分析;点击【shezhi】,ansys设置变量;点击【youhua】,ansys运行优化,优化时间较长;点击【yingli】,ansys显示应力迭代图;点击【tiji】,ansys显示体积迭代图。
车架优化设计软件的工作过程共有三部分:在VB界面输入参数生成APDL命令流文件,创建ANSYS工具按钮和点击ANSYS工具按钮进行计算。生成命令流文件和点击ANSYS工具按钮是利用APDL语言编写完成。其功能是在ANSYS软件被成功启动后控制其运行完成建模分网,静力学分析和显示优化结果等过程,优化过程的流程图如图4.16所示。
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设计变量初始化 开始
图4.16 优化过程流程图
结果收敛判断 参数化模型建立 车架有限元计算分析 约束和目标函数计算 调整设计变量 一阶优化方法搜索寻优 N Y 最优目标函数值确定 结束 部分程序代码如图4.17所示。
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图4.17部分程序代码
在图4.17中,红线划出部分为ansys的工作目录,跟电脑的设置有关,在编程时,用户需自己找到。
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第5章 大学生创新项目总体情况介绍
5.1项目完成情况
本大学生创新项目属于科研型的创新项目,在项目研究设计过程中,需要指导老师、参加学生查阅文献资料、进行车架有限元建模、车架静强度分析,车架模态分析、车架轻量化设计和软件开发等。项目进度时间安排如下。
2010.01~2010.02 国内外文献资料检索;
2010.03~2010.04 车架有限元建模,在典型工况下,对车架进行性能分析; 2010.05~2010.06 车架模态分析;
2010.07~2010.10 车架轻量化设计和软件开发; 2010.11~2010.11 研究报告撰写,结题,成果推广。
5.2项目成果
该实验项目取得的成果主要体现在以下几方面。
1)建立了车架的有限元模型,并对车架结构的静强度进行了计算和分析。 2)对车架结构进行了模态分析。 3)车架轻量化设计及其软件开发。
5.3项目的目的意义、达到的目标和学习收获
5.3.1 项目的目的意义
1) 能够提高我校大学生自主创新能力和创新意识,提高大学生动手能力,
非常有利于参加该项目学生的考研与就业。
2) 以货车车架为研究对象,对货车车架进行轻量化设计、开发相应软件,
其研究成果可为汽车企业在产品的设计、改造和优化等方面提供重要的参考和指导,能够为企业在降低产品的生产成本、提高产品的设计水平和竞争力等方面提供思路和方法。
5.3.2达到的目标
本大学生创新项目基本上达到了当时的预期目标。
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5.3.3 学习收获
1) 通过该开放实验项目的开发,不仅能够促进我校大学生创新实践活动的
开展,而且能够提高创新能力和创新意识以及团队精神。
2) 其次,激发学生学习兴趣,引导学生积极思考。提高学生知识,能力和
素质。
3) 促进师生合作交流,培养师生感情有着重要意义。
5.4对大学生创新项目的建议
通过本大学生创新项目的研究与开发,发现大学生创新项目的确使学生学会了如何检索科技文献,如何阅读科技文献,能够促进大学去学习课外知识,获得新知识。更重要的是大学生创新项目能够激发大学生的创新意识,使学生能够产生想法。实际的设计与操作又能够提高大学生的动手能力。从目前以及将来的考取研究生、就业形势来看,高校与就业单位更加倾向要有创新能力与动手能力大学毕业生。因此,在大学生创新项目能够促进大学生考研与就业。所以,建议学生应该多开展一些大学生创新项目。
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