机械设计中ANSYS结构优化技术的应用

刘爽

[摘要]机械产品中的ANSYS结构优化具有很多优点，比如交互性及高仿真性等。因此，笔者在计算机技术条件下，通过建立加工数字几何模型的方式，对机械设计中的ANSYS结构优化技术进行应用，希望能达到机械制造生产以及加工提升精密度要求，在进行大量调查研究后，笔者对多个方案进行模拟实验，通过对比达到优化目的，试验结束后推演出最合适的加工方式，并达成高收益高质量、低成本的效果。本文从零件及活动两个方面，通过对机械产品的ANSYS结构优化过程配置规则进行定义，衍生出不同产品的ANSYS结构优化过程，希望不同的零件资源通过优化设计得到重用。

[关键词]机械设计 ANSYS结构优化技术 应用

一、ANGYS结构优化技术

随着时代和科技的发展，计算机网络已经在全球范围内推广使用，因此人力资源网络化也随之发展，信息技术水平不断提高给人们的日常生活带来很多便利，也给各行各业的发展提供很多空间，尤其是企业人力资源整合，在目前复杂的社会环境下，信息技术催动企业对人力资源的考量更为综合。从另一方面来说，互联网信息技术的飞速发展也使ANSYG结构优化技术从理论变为实践，研究者们越来越重视建模的意义，在利用ANSYS结构优化上也逐渐熟悉，人力资源信息技术随着互联网信息技术不断提高，对虚拟环境进行建模进而得到一个高度仿真的机械产品ANSYS结构优化模型，使研究者通过高科技技术感受到建模的真实性，在优化机械产品图像的同时，互联网模型逐渐从人们心中走到眼前。机械制造行业也跟随时代发展，将三维建模引入制造业，运用建模技术推动ANSYS结构优化技术的发展，利用高科技建立的仿真模型为机械设计产品添加更多真实性和设计性。因此，我们应该讨论怎样的三维设计最为科学，如何模拟平面布置，利用ANSYS软件进行机械产品三维数值分析。

（一）计算原理

ANGYG最先由美国一家公司开发并利用，是一种通过三维形式体现有限差分的程序，ANGYG是一种专业的分析软件，不仅可以应用在土建行业的土壤岩层研究，也能运用于机械设计领域，在温度、结构等多种学科中都能被有效利用。当下对于ANGYG的利用主要体现在机械、岩土、建筑等行业，其计算原理首先是有限差分法，在岩土工程中常常被使用，主要是将需要解决的方程和临界条件由位置分差方程进行表达，将微分问题用方程组的方式计算，最后求得近似解。其次是混合离散法，四面体在三维常应变单元中更能解决沙漏变形问题，但缺少塑性结构变形方式，因此常用于改变第一变量，为单元体积变形提供更多灵活性。

（二）我国ANSYS结构优化技术研究历程

ANSYS结构优化设计在我国的研究与发展主要经历了以下几个阶段，最初是上世纪六十年代左右，我国内战促使机械产品需求量加大，导致机械和电子技术系统发展加速，国家加大了对机械产品ANSYG结构优化的重视，对ANGYG结构优化在我国的发展提供有利条件，但某种程度上时代原因也限制了这项技术的发展，资源空间缩小研发成功产品的大规模推广，到七十年代左右，我国ANGYG结构优化技术的发展受到国外科技的影响，借鉴了更多相关的先进技术，我国ANSYS优化技术也相应提升了研究基础。直到新世纪开始，得益于光学技术在各个领域的应用，ANGYG结构优化技术也被不断更新从而走向智能化发展路线。

（三）机械加工中ANGYG结构优化产品

随着近年来资源过度开采问题的加重，全球范围内的资源储备进一步紧缩，各个国家都将目光放在能源保护工作上，我国作为资源使用大国，资源开采的重要性不言而喻。因此加大对机械产品ANGYG结构优化设计的研究，对行业发展至关重要，也为提高开采效率提供保障，在各类机械设备对于信息技术的使用已经擴展到全方位，从监控到信息处理无处不在，这也为ANGYS结构优化设计产品的推广提供更安全高效的前提。

二、ANGYG结构优化与生产流程协同

（一）零件分类及其变型模式

大规模生产实机械产品零件定制的主要特征，因此在确保零件资源基础上，要在客户满意度和对零件功能需求提高上加快发展，机械产品主要由三种零件组成，即标准件、通用件和定制件，ANGYG结构优化针对不同类型的零件提供不同的模式，但应该注意的是零件在结构优化设计阶段，必须保障记录下各类零件的变型，在记录变型基础上通过实验制定出三维模型，最后做出取代原形状的零件。机械产品不仅要对原有属性进行ANGYG结构优化，也要通过层次分布理清数据之间关联，因此优化设计的模型需要具备零件原有属性和三维图形信息，这些工作需要通过CAD技术实现。

（二）机械属性数据模型

在一个相对复杂的环境条件下，属性特征在体现事物特征和分布上具有最直观的描述，尤其对于机械产品的属性特征来说，图形的高度还原能在生产设计上提供更多意见。基本属性数据有8种类型，因此我们将属性数据通过层次关系分为两个主要类别，设备的名称和编号、原始生产状态及地理位置等共同构成机械产品的数据。各种数据之间也存在不同程度的联系，因此在需要属性信息时，我们可以通过分层关系进行查找，根据地理这一属性数据查找设备的具体位置，获取设备的所有属性信息，正确并快捷的利用机械设计产品ANSYG结构优化便利查找信息的效果。

三、结束语

综上所述，本文通过浅谈机械设计中ANGYG结构优化技术的应用，不仅介绍ANGYG优化结构的三维模型制作，也将ANGYG结构优化技术结合到机械设计产品的应用中，通常用于体现机械性能及数据管理的模型大多为属性数据，但ANGYG结构优化技术能将三维模型应用在分解机械零件中，通过对立体模型高仿真度的可视化，加强模型的操作性，为实现机械产品的技术突破和经济收益突破做出参考。也希望通过浅谈机械设计中ANGYG结构优化设计的应用，为我国机械产品的生产流程发展提供建设性意见。endprint