2015研究生开题报告答辩资料

根据修枝机实际使用 情况，设定不同的跌 落工况，进行跌落模 拟仿真；
实验验证
修枝机结构拓扑优化
设计出性能更优的修枝机
将设计的结构通过3D 打印的手段得到产品， 进行实物试验（面棱 角）。
结合跌落仿真中发 现的问题，运用 ANSYS Workbench 对 修枝机结构进行拓 扑优化设计。
Nov. 16 2015
图1
图2
Nov. 16 2015
1.2 计算机辅助工程（CAE）分析的优势
传统的实物跌落试验，限于一些实际的试验条件，会导致跌 落结果具有不确定性、重复性差。这样的跌落只能用于产品设计 质量的检验，难以给产品的结构优化设计提供有效的建议。
1
CAE仿真分析是 一种基本试验。
2
显示出一些不 易被观测到的
手机跌落方向及搭扣位置
3#搭扣优化位置
Nov. 16 2015
手机与地面的冲击力随 时间变化的关系
华丽
江南大学的华丽对洗 衣机运输包装件进行 了跌落仿真分析,他们 利用 LS-DYNA软件对 洗衣机运输包装件进 行跌落仿真试验,获得 跌落情况下洗衣机运 输包装件的应力、应 变的变化规律。
有效应力分布云图
Nov. 16 2015
2.2 国内跌落仿真研究现状
王春霖
浙江大学王春霖等人 应用ANSYS对玻璃啤 酒瓶的跌落进行了仿 真研究，得到了啤酒 瓶在典型跌落状况下 的应力时间规律曲线。
平跌落应力图
斜跌落应力图
Nov. 16 2015
汤立群
华南理工大学汤 立群对跌落条件 下手机的冲击动 力学分析和结构 优化设计进行了 研究,利用数值分 析解释了跌落过 程中手机在特定 位置脱开的原因。
Nov. 16 2015
1.4 跌落仿真研究的意义
投产前跌落仿真 - 避免多次实物试验 - 缩短研发周期
仿真可得详尽数据结果 - 表格、云图、曲线图 - 分析问题、改进方案
Significance
“虚拟样机”作用 - 一个有限元模型 - 不同角度、高度 - 降低测试成本
得到物理实验得不到的数据 - 物理试验重复性差 - 试验过程短，历程难观察
Nov. 16 2015
2 国内外研究现状
Nov. 16 2015
2.1 国外跌落仿真研究现状
在西方发达国家,利用计算机仿真模拟很早以前就被广泛用于 工业生产。在早期的研究中 ,其研究人员已经对手机、电视机等
电子产品进行了跌落模拟。现阶段他们主要是研究模拟过程中的
一些技术问题和细节问题。
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3
数值模拟为试验 提供了相当可靠 的理论指导。
4
对比于实物试 验具有循环使 用性、复制移 植性。
现象。
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1.3 研究目的
Text
通过对材料进行改进和对结 构进行拓扑优化以有效地减 少修枝机冲击应力响应。
Purpose
保护XXXX等关键部位不受损 害，避免修枝机降低或丧失 使用功能。
塑性应变分布云图
Nov. 16 2015
3 研究内容和方法
Nov. 16 2015
3.1 主要研究内容
修枝机跌落冲击理论探讨
修枝机跌落仿真的 有限元模型建立
修枝机动态跌落仿真分析
对修枝机结构的跌落 冲击理论进行分析， 为跌落仿真分析提供 理论指导；
在 SolidWorks 中建 立几何模型，导入 ANSYS Workbench 中建立修枝机的有 限元模型；
学位论文的撰写、 审稿、装订。
准备学位论文答辩。
Nov. 16 2015
5 预期研究成果
Nov. 16 2015
预期研究成果
1.得到修枝机关键部位跌落损伤失效原因， 指导修枝机进行结构优化
2.设计连接ຫໍສະໝຸດ Baidu度更优 的修枝机结构
4.申请专利1项
3.发表论文2篇
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6 参考文献
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3.2 研究方法
前处理 求解
Y N
后处理
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4 工作计划
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论文工作计划
2015.9-2015.11
2015.12-2016.11
2016.12-2017.2
2017.3-
1.文献调研；
2.确定研究方向；
3.设计课题思路。
1.建立修枝机的三维 几何模型和有限元模 型； 2.进行修枝机跌落仿 真分析； 3.对修枝机结构进行 拓扑优化； 4.进行实验验证； 5.撰写小论文、专利 投稿。
Wu J
利用有限元方法研究 了手机遭受撞击的情 况,并用LS-DYNA对产
品进行模拟仿真试验,
得到了其容易损伤的 原因和部位。证实了 仿真和测试技术应用 手机网格模型
的可靠性。
LCD裂纹实验 手机天线跌落
Nov. 16 2015
Wang Y Y
新加坡的Wang Y Y 等人研究了 跌落模拟的可靠性, 通过对电视机等设 备等进行建模仿真 说明了模拟对研究 跌落的重要意义。
请各位老师批评指正！
Nov. 16 2015
Ho H
Ho H用IDEAS建立了手 机实体模型并划分了 有限元网格,然后在 ADINA中进行跌落仿真 分析,得到了撞击过程 中手机各部位的应力 变化情况,发现手机屏 幕比手机与地面的碰 撞部位还要容易破坏。 网格化的手机模型
连接部分最大主应力时间历程
屏幕上最大主应力时间历程
Nov. 16 2015
牌所占据。市场对产品的要求不断提高。但国内对修枝机的设计还主要依靠经验
设计阶段。 XXX 公司生产的修枝机主要面向欧洲大量出口。其齿轮箱和旋转管 （见图1和图2）是铝铸件，有XXXX等缺陷。修枝机在使用前后可能会因为摆放等 原因发生跌落，巨大的冲击会造成XXXX，对修枝机功能造成破坏。
对其进行科学的有限元分析和优化设计显得十分重要。
XXXXXXX
指导教师： 答辩学生： 专 业：
Nov. 16 2015
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目录
1 研究背景和目的 2 国内外研究现状
3 研究内容和方法
4 工作计划 5 预期研究成果 6 参考文献
Nov. 16 2015
1 研究背景和目的
Nov. 16 2015
1.1 研究背景
本课题来源：XXXX项目 国际和国内的各园林修枝机市场，基本被诸如：BOSCH,STIHL等国际知名品
应力、变形图
Nov. 16 2015
2.2 国内跌落仿真研究现状
虽然我国仿真模拟的起步和研究都比较晚,但是发展势头十
分迅猛。国内很多研究人员陆续接触并使用了ANSYS等有限元软
件,对一些比较有实际意义的产品进行了模拟研究和理论研究,对 产品结构进行的评估都得到了很好的结果。对于修枝机的有限元
跌落仿真分析在国内还没有先例。