機械設計中ANSYS結構優化技術的應用

劉爽

[摘要]機械產品中的ANSYS結構優化具有很多優點，比如交互性及高仿真性等。因此，筆者在計算機技術條件下，通過建立加工數字幾何模型的方式，對機械設計中的ANSYS結構優化技術進行應用，希望能達到機械制造生產以及加工提升精密度要求，在進行大量調查研究后，筆者對多個方案進行模擬實驗，通過對比達到優化目的，試驗結束后推演出最合適的加工方式，并達成高收益高質量、低成本的效果。本文從零件及活動兩個方面，通過對機械產品的ANSYS結構優化過程配置規則進行定義，衍生出不同產品的ANSYS結構優化過程，希望不同的零件資源通過優化設計得到重用。

[關鍵詞]機械設計 ANSYS結構優化技術 應用

一、ANGYS結構優化技術

隨著時代和科技的發展，計算機網絡已經在全球范圍內推廣使用，因此人力資源網絡化也隨之發展，信息技術水平不斷提高給人們的日常生活帶來很多便利，也給各行各業的發展提供很多空間，尤其是企業人力資源整合，在目前復雜的社會環境下，信息技術催動企業對人力資源的考量更為綜合。從另一方面來說，互聯網信息技術的飛速發展也使ANSYG結構優化技術從理論變為實踐，研究者們越來越重視建模的意義，在利用ANSYS結構優化上也逐漸熟悉，人力資源信息技術隨著互聯網信息技術不斷提高，對虛擬環境進行建模進而得到一個高度仿真的機械產品ANSYS結構優化模型，使研究者通過高科技技術感受到建模的真實性，在優化機械產品圖像的同時，互聯網模型逐漸從人們心中走到眼前。機械制造行業也跟隨時代發展，將三維建模引入制造業，運用建模技術推動ANSYS結構優化技術的發展，利用高科技建立的仿真模型為機械設計產品添加更多真實性和設計性。因此，我們應該討論怎樣的三維設計最為科學，如何模擬平面布置，利用ANSYS軟件進行機械產品三維數值分析。

（一）計算原理

ANGYG最先由美國一家公司開發并利用，是一種通過三維形式體現有限差分的程序，ANGYG是一種專業的分析軟件，不僅可以應用在土建行業的土壤巖層研究，也能運用于機械設計領域，在溫度、結構等多種學科中都能被有效利用。當下對于ANGYG的利用主要體現在機械、巖土、建筑等行業，其計算原理首先是有限差分法，在巖土工程中常常被使用，主要是將需要解決的方程和臨界條件由位置分差方程進行表達，將微分問題用方程組的方式計算，最后求得近似解。其次是混合離散法，四面體在三維常應變單元中更能解決沙漏變形問題，但缺少塑性結構變形方式，因此常用于改變第一變量，為單元體積變形提供更多靈活性。

（二）我國ANSYS結構優化技術研究歷程

ANSYS結構優化設計在我國的研究與發展主要經歷了以下幾個階段，最初是上世紀六十年代左右，我國內戰促使機械產品需求量加大，導致機械和電子技術系統發展加速，國家加大了對機械產品ANSYG結構優化的重視，對ANGYG結構優化在我國的發展提供有利條件，但某種程度上時代原因也限制了這項技術的發展，資源空間縮小研發成功產品的大規模推廣，到七十年代左右，我國ANGYG結構優化技術的發展受到國外科技的影響，借鑒了更多相關的先進技術，我國ANSYS優化技術也相應提升了研究基礎。直到新世紀開始，得益于光學技術在各個領域的應用，ANGYG結構優化技術也被不斷更新從而走向智能化發展路線。

（三）機械加工中ANGYG結構優化產品

隨著近年來資源過度開采問題的加重，全球范圍內的資源儲備進一步緊縮，各個國家都將目光放在能源保護工作上，我國作為資源使用大國，資源開采的重要性不言而喻。因此加大對機械產品ANGYG結構優化設計的研究，對行業發展至關重要，也為提高開采效率提供保障，在各類機械設備對于信息技術的使用已經擴展到全方位，從監控到信息處理無處不在，這也為ANGYS結構優化設計產品的推廣提供更安全高效的前提。

二、ANGYG結構優化與生產流程協同

（一）零件分類及其變型模式

大規模生產實機械產品零件定制的主要特征，因此在確保零件資源基礎上，要在客戶滿意度和對零件功能需求提高上加快發展，機械產品主要由三種零件組成，即標準件、通用件和定制件，ANGYG結構優化針對不同類型的零件提供不同的模式，但應該注意的是零件在結構優化設計階段，必須保障記錄下各類零件的變型，在記錄變型基礎上通過實驗制定出三維模型，最后做出取代原形狀的零件。機械產品不僅要對原有屬性進行ANGYG結構優化，也要通過層次分布理清數據之間關聯，因此優化設計的模型需要具備零件原有屬性和三維圖形信息，這些工作需要通過CAD技術實現。

（二）機械屬性數據模型

在一個相對復雜的環境條件下，屬性特征在體現事物特征和分布上具有最直觀的描述，尤其對于機械產品的屬性特征來說，圖形的高度還原能在生產設計上提供更多意見?；緦傩詳祿?種類型，因此我們將屬性數據通過層次關系分為兩個主要類別，設備的名稱和編號、原始生產狀態及地理位置等共同構成機械產品的數據。各種數據之間也存在不同程度的聯系，因此在需要屬性信息時，我們可以通過分層關系進行查找，根據地理這一屬性數據查找設備的具體位置，獲取設備的所有屬性信息，正確并快捷的利用機械設計產品ANSYG結構優化便利查找信息的效果。

三、結束語

綜上所述，本文通過淺談機械設計中ANGYG結構優化技術的應用，不僅介紹ANGYG優化結構的三維模型制作，也將ANGYG結構優化技術結合到機械設計產品的應用中，通常用于體現機械性能及數據管理的模型大多為屬性數據，但ANGYG結構優化技術能將三維模型應用在分解機械零件中，通過對立體模型高仿真度的可視化，加強模型的操作性，為實現機械產品的技術突破和經濟收益突破做出參考。也希望通過淺談機械設計中ANGYG結構優化設計的應用，為我國機械產品的生產流程發展提供建設性意見。endprint