基于ANSYS Workbench软件模拟高空发电翼伞三维结构研究
基于ANSYSWorkbench优化高空作业车支腿结构
基于ANSYS Workbench优化高空作业车支腿结构发布时间：2021-04-02T02:37:06.554Z 来源：《中国科技人才》2021年第5期作者：李金柱[导读] 制定有限元分析方案，确定边界条件，对原支腿模型及取消加强板后的支腿进行有限元分析。
徐州海伦哲专用车辆股份有限公司江苏徐州 221004摘要：高空作业车具有作业效率高、升空便利、机动性强、作业范围大、机械强度高等优点，其市场需求量近年来正急速增长。
支腿作为高空作业车的重要支撑部件，不仅需要足够的刚度和强度，还应避免支腿加工困难及过于笨重。
本文通过ANSYS Workbench虚拟分析和对比整改方案效果，得出高空作业车支腿结构优化方案。
关键词：ANSYS有限元分析支腿结构；支腿结构优化引言为保证足够的支腿强度，目前支腿内部设置了加强筋板，在焊接加强筋板时容易产生支腿变形且焊后不易调平，因此有必要进一步优化支腿结构。
由于该加强筋板处于水平腿的搭接段，为节约成本及考虑便于生产加工，现提出初步解决方案（如图1所示）：将上下盖板由10mm厚增加为12mm厚，并取消内部加强筋板。
为保证产品安全、性能可靠，本文通过ANSYS Workbench有限元软件分析和对比解决方案对支腿刚度和强度的影响，以确定解决方案的可行性。
1、整体分析思路1）制定有限元分析方案，确定边界条件，对原支腿模型及取消加强板后的支腿进行有限元分析。
2）通过对分析结果的后处理，得出各部分应力分布情况和位移大小，对比结果制定具体改进方案。
3）对改进后的支腿进行有限元分析，对比两者分析结果，得出结论。
2、有限元分析2.1、模型前处理为方便计算保证计算结果的准确性，我们对模型进行合理的简化（如图2所示）：删除螺纹孔安装孔、倒角、部分垂直腿、填充焊缝并保留了对截面影响较大的孔。
在支腿与活动腿箱接触处增加垫块以模仿腿箱。
对模型进行离散化处理，主要采用solid186、solid187单元，设置整体网格为尺寸为20mm，上下盖板、侧板、加强版（条）、垫块进行网格细化，保证其在厚度的方向使用有不少于两层网格。
基于ANSYS Workbench软件模拟高空发电翼伞三维结构研究
基于ANSYS Workbench软件模拟高空发电翼伞三维结构研究【摘要】本文基于ANSYS Workbench软件，对高空发电翼伞进行三维结构研究。
在介绍了研究背景、研究目的和研究意义。
接着，对三维结构建模、工程分析、参数优化、稳定性分析和疲劳强度分析进行了详细讨论。
在对模拟结果进行了分析，提出了工程实践指导并展望未来研究方向。
通过本文的研究，可以为高空发电翼伞的设计和优化提供重要参考，有助于提高其稳定性和疲劳强度。
这对于促进高空风能利用的发展具有积极意义。
【关键词】高空发电翼伞、ANSYS Workbench、三维结构、建模、工程分析、参数优化、稳定性分析、疲劳强度分析、模拟结果分析、工程实践指导、未来展望、研究背景、研究目的、研究意义。
1. 引言1.1 研究背景高空发电技术是一种利用风能在高空地区进行发电的新型技术。
随着能源需求的增加和传统能源资源日益枯竭，高空发电技术被认为是未来可持续发展的重要途径之一。
翼伞作为高空风力发电装置的重要组成部分，其结构设计和性能分析对于提高高空发电效率和稳定性具有重要意义。
目前，随着计算机软件技术的不断发展和完善，基于ANSYS Workbench软件进行高空发电翼伞三维结构模拟研究成为可能。
该软件能够模拟复杂的结构和载荷情况，为工程师提供准确的分析和设计数据，从而指导实际工程实践。
本研究旨在利用ANSYS Workbench软件对高空发电翼伞的三维结构进行建模和分析，探讨其工程性能和稳定性，为高空发电技术的进一步发展提供理论支撑和实践指导。
通过研究翼伞的参数优化、稳定性分析和疲劳强度分析，可以为高空发电技术的工程实践提供参考，并为未来的技术改进和发展提出建议。
1.2 研究目的研究目的是通过ANSYS Workbench软件模拟高空发电翼伞的三维结构，探索其在实际工程应用中的可行性和优化方向。
具体包括对翼伞结构的建模过程、力学分析、参数优化、稳定性分析以及疲劳强度分析等方面进行深入研究，为高空发电技术的发展提供理论基础和工程实践指导。
基于ANSYS Workbench的剪式升降平台有限元分析
基于ANSYS Workbench的剪式升降平台有限元分析杨明钊;黄文婷;孙东明【摘要】Through establishing the 3D mode of scissor lift platform,and carrying out the finite-element analysis based on ANSYS Workbench,the Von-Mises stress of lift platform was obtained.At last,the strength of the total structure was checked according to the theoretic knowledge.The results showed that the strength of scissor lift platform in the work process can meet the requirements.%通过建立剪式升降平台的三维模型,利用ANSYS Workbench对其进行有限元分析,得到升降平台起动时刻的Von-Mises应力；并根据理论知识对结构进行强度校核.结果显示,剪式升降平台在工作过程中的强度满足要求.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】3页(P11-13)【关键词】剪式升降平台;有限元;分析;ANSYS Workbench【作者】杨明钊;黄文婷;孙东明【作者单位】昆明理工大学机电工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学机电工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学机电工程学院,云南昆明650093【正文语种】中文【中图分类】TH211.6升降平台是社会各领域中广泛运用的运输机械，无论在生产物流、建筑施工、土木工程，还是在日常生活的方方面面，升降机械无处不在。
特别是在高空作业台、现代企业生产物流、大型设备的制造与维护以及航空装卸中应用最为广泛[1]。
005_应用ANSYS WORKBENCH完成翼型叶片的设计及优化
应用ANSYS Workbench完成翼型叶片的设计及优化[李琼][华侨大学，361021][ 摘要] 本文介绍利用ANSYS Workben产品，对风扇叶片进行设计和效率优化，并分析其相比传统设计方法的优势。
该设计过程使用了该平台提供的Bladegen , Turbogrid, CFX, AnsysMechanical模块分别进行了叶片设计，网格划分，流体分析以及结构分析。
基于该平台的工具集成仿真环境，使得上述各个模块间的数据传递很容易实现；并且在任一数据被修改后，相应的模型和分析结果可以很方便地被更新，因而整个设计分析过程和传统方法相比极为简便，高效，并且能避免许多人为失误。
[ 关键词]叶片设计，空气动力学分析，流固耦合分析，效率优化Airfoil blade design with ANSYS Workbench[Qiong Li][Huaqiao University, 361021][ Abstract ] The process for airfoil blade design and efficiency optimization by using ANSYS Workbench is presented. Bladegen, Turbogrid, CFX and ANSYS mechanical are applied for blade shapedesign, meshing, aero dynamic analysis and structural analysis respectively. The designand optimization process is greatly simplified as well as the reliability is ensured with theadvantage of the workbench’s compatible simulation environment.[ Keyword ] aero dynamics, efficiency optimization, solid-fluid analysis1前言(背景介绍)为了降低使用成本，提高产品竞争力，风扇类产品的设计除了要使其满足特定工况，如流量，压升，强度等，还要通过优化使其效率最大化。
基于ANSYS Workbench软件模拟高空发电翼伞三维结构研究
基于ANSYS Workbench软件模拟高空发电翼伞三维结构研究【摘要】本文基于ANSYS Workbench软件，对高空发电翼伞的三维结构进行了模拟研究。
在建模与网格划分部分，我们详细介绍了模型的构建过程并进行了网格划分。
载荷及边界条件设置部分说明了模拟过程中设置的各项条件。
通过模拟计算，我们得到了该结构在不同情况下的应力分布和变形情况。
结果分析与讨论部分对模拟结果进行了详细分析，并指出了结构存在的问题和改进方向。
在优化设计部分，我们提出了针对该结构的优化方案。
通过研究成果总结了本文的成果，并展望了未来在高空发电翼伞领域的研究方向。
本研究为高空发电翼伞结构设计提供了重要的参考依据，具有一定的理论和实际价值。
【关键词】高空发电、翼伞、三维结构、ANSYS Workbench、模拟、建模、网格划分、载荷、边界条件、计算、结果分析、优化设计、研究成果、未来展望1. 引言1.1 研究背景翼伞式高空发电是一种较为先进的高空发电技术，它利用高空强劲的气流驱动翼伞旋转，从而产生电能。
翼伞的结构设计与性能优化对高空发电系统的效率和稳定性至关重要。
通过基于ANSYS Workbench软件进行三维结构模拟研究，可以有效地分析翼伞在不同工况下的受力情况、变形情况以及动态特性，为翼伞设计与优化提供科学依据。
本文旨在通过对高空发电翼伞的三维结构进行模拟研究，探索其在实际应用中的性能表现，为高空发电技术的发展提供理论支持和实用指导。
通过建立合理的模型，并进行载荷及边界条件设置、模拟计算、结果分析与讨论以及优化设计，将为高空发电翼伞的结构设计和性能优化提供有益的参考。
1.2 研究目的研究目的是通过基于ANSYS Workbench软件的模拟，对高空发电翼伞的三维结构进行深入研究，探索其在高空风能利用领域的应用前景。
具体目的包括：分析高空发电翼伞的结构特点和力学行为，探讨其在高空环境下的受力情况；验证高空发电翼伞在不同风速和气候条件下的工作性能，并评估其可靠性和稳定性；优化高空发电翼伞的设计，提高其发电效率和适应性，以实现更好的风能利用效果；为高空风能发电技术的发展提供可靠的理论支持和技术指导，推动可再生能源领域的研究和应用。
ANSYS Workbench之仿真计算模块的研究与应用
ANSYS Workbench之仿真计算模块的研究与应用
李子云
【期刊名称】《科技创新导报》
【年(卷),期】2011(000)007
【摘要】本文详细叙述了ANSYS Workbench的仿真计算(DesignSimulation)的静力学分析,模态分析以及其实际应用情况.
【总页数】1页(P52)
【作者】李子云
【作者单位】武汉理工大学,武汉,430070
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于ANSYS Workbench的工业清洗机真空干燥模块主槽的设计及优化 [J], 庄文敏;傅波;罗经平;戴素红
2.基于ANSYS Workbench的海洋模块钻机基座多目标优化设计 [J], 杨肖龙
3.基于ANSYS Workbench的型材拉弯有限元仿真模块开发 [J], 韩志仁;罗雪磊
4.基于ANSYS Workbench的橡皮囊成形过程有限元建模功能模块开发 [J], 韩志仁;谷立萍;李晓青;张云峦;刘元福;贾震
5.基于ANSYS Workbench的高压开关断路器传动机构强度仿真计算 [J], 韩义;丁兆帅
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基于ANSYS Workbench的支撑座参数化结构设计
基于ANSYS Workbench的支撑座参数化结构设计周向【摘要】以某发电机机座支撑为例,介绍了一种基于ANSYS Workbench的参数化结构设计方法.对支撑座进行了参数化结构分析,得到输出参数随输入参数变化的响应关系,并对输入参数进行了多目标驱动优化.【期刊名称】《机械制造》【年(卷),期】2015(053)001【总页数】2页(P26-27)【关键词】目标驱动优化;多目标优化;参数化结构设计【作者】周向【作者单位】江苏南车电机有限公司江苏大丰224100【正文语种】中文【中图分类】TH122机械部件的某一性能一般受多个因素的影响，机械设计过程中，多采取经验公式或经验方法给出经验值，然后根据经验值进行验证和调整。
该方法对设计者本身的设计水平和经验水平要求较高，且不容易找到最优的一组影响因素。
随着现代计算机技术的快速发展，有限元仿真技术在工程界得到越来越广泛的应用，ANSYS Workbench提供了一种参数化设计开发方法，它可根据设计者需要进行目标驱动优化，得到不确定输入参数对指定输出参数的影响关系，并且对输入参数进行优化，获得最佳的参数组合［1］。
在ANSYS Workbench的Design Explorer参数化设计开发模块中，输入参数可以是几何体的尺寸、材料，也可以是几何体所承受的载荷等，输出参数可以是体积、质量、应力、临界屈曲值、热流等［2］。
本文以某发电机机座支撑为例，进行参数化结构设计。
1 结构模型支撑座由斜支撑板、带固定孔的底板以及加强筋板焊接组成，如图1所示。
材料为Q345，弹性模量E=206 GPa，泊松比ν=0.3，密度为7 850 kg/m3。
其中，加强筋板厚、斜支撑板厚、加强筋板高为需要优化的尺寸，分别用 P1、P2、P3表示。
P1初始值为 30 mm，P2初始值为30 mm，P3初始值为140 mm，这3个尺寸为输入尺寸，可在ANSYS Workbench自带的Design Modeler中定义为参数尺寸，其它结构尺寸为固定尺寸，这里不作介绍。
基于ANSYS的兆瓦级风力发电机组机舱罩分析仿真
基于ANSYS的兆瓦级风力发电机组机舱罩分析仿真通过有限元分析能对极限风载下机舱罩结构强度进行有效分析仿真。
本文首先研究了某新型机舱罩关键部件——上机舱罩在极限风速条件下的受力分析理论模型，以及ANSYS三维有限元分析的基本步骤，并在此基础上介绍了利用ANSYS软件建立上机舱罩三维有限元模型，设定有限元分析参数，约束边界条件，施加外部载荷等具体操作方法，从而构建了一种基于ANSYS的大型兆瓦级风电机组机舱罩受极限风载时的三维有限元分析仿真方法。
一、极限风速受力分析该上机舱罩是与左下、右下机舱罩及机舱罩背板共同组成新型机舱罩结构主体的重要部分。
为实现有限元分析计算，在研究上机舱罩在极限风速条件下受力分析时，可做如下合理简化：左下、右下机舱罩、机舱罩背板及机舱支撑装置视为完全静止，因此上机舱罩与左下、右下机舱罩及机舱罩背板螺栓联接的法兰面，以及螺栓联接可调支撑装置附近位置可认为全约束;考虑到风力发电机组实际运行中的受风面积和气流情况，只有在极限风速条件下，当风力发电机组完全处于停机并无法自动偏航对风时，极限风速方向刚好垂直于机舱罩单侧受风面，此时机舱罩单侧所受的风力载荷可认为是机舱罩极限风速条件下的极限受力情况，如图1所示。
二、极限风载计算模型极限风载计算模型来源于三个风力发电机组设计通用标准——IEC 61400-1国际标准、德国GL认证标准和丹麦DS472标准，其中丹麦标准中大量载荷与风速计算标准、IEC标准以及GL标准类似，因此，本文的极限风载计算模型主要参考IEC标准和GL标准。
根据国际电工委员会2007年发布的《风力发电机组——第一部分安全要求》(IEC61400—1)标准，定义了四个不同的风力发电机组等级，等级越高其对应的风速越低。
表给出了每一等级风力发电机组对应的风速参数要求。
选取该表中的最大风速，即Ⅰ类，将50年一遇极限风速70m/s作为极限风载计算模型的极限风速。
根据德国Germanischer Lloy的《Guide line forthe Certification of Wind Turbines Edition 2003 with Supplement 2004》(GL认证标准)可知，一般认为机舱罩受极限风载时，受风前端面和后端面极限风载利用系数分别为0.8 和0.5，受风侧端面极限风载利用系数为0.6;为保险起见，仍选取0.8作为机舱罩单侧受极限风速的极限风载利用系数。
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基于ANSYS Workbench软件模拟高空发电翼伞三维结构研究
引言
一、高空发电翼伞的结构特点
高空发电翼伞是一种类似于降落伞的结构，主要由伞面、伞杆、发电装置、控制系统
等部分组成。
其结构特点包括轻质、高强度、柔性等，具有适应高空环境的特点。
其结构
也需要满足空气动力学和结构力学的要求，以保证其在高空环境中的稳定性和安全性。
二、ANSYS Workbench软件的应用
ANSYS Workbench是一种常用的工程分析软件，其可以进行多物理场耦合分析，包括
结构分析、空气动力学分析、热传导分析等。
在本文研究中，我们将使用ANSYS Workbench进行高空发电翼伞的结构分析研究，包括静力学分析、动力学分析、疲劳分析等。
通过这些分析，我们可以得到高空发电翼伞的结构应力、振动、疲劳等方面的信息，
为其结构设计和优化提供依据。
三、模型建立与网格划分
在进行结构分析前，首先需要建立高空发电翼伞的三维模型，并进行网格划分。
模型
的建立需要考虑其真实性和简化性，以确保计算的准确性和效率。
网格划分则是将模型离
散化为有限单元，以便进行有限元分析。
在模型建立和网格划分过程中，需要考虑材料的
力学性能、结构的边界条件和加载条件等因素，以得到真实有效的计算结果。
四、静力学分析
在进行高空发电翼伞的结构分析时，首先需要进行静力学分析，以研究其在静态加载
下的应力、变形等情况。
静力学分析涉及到材料的本构模型、加载条件、边界条件等方面。
通过静力学分析，我们可以了解高空发电翼伞在不同加载条件下的应力分布、位移、变形
等信息，为其结构设计和安全评价提供依据。
六、疲劳分析
高空发电翼伞在长期工作中会受到交变加载的作用，因此需要进行疲劳分析。
疲劳分
析旨在研究高空发电翼伞在交变加载下的疲劳寿命、疲劳裂纹扩展等情况。
通过疲劳分析，我们可以了解高空发电翼伞的结构寿命、裂纹扩展速度等信息，为其结构设计和安全评价
提供依据。