基于MATLAB与ANSYS的结构优化设计
基于MATLAB与ansys对变速器传动轴联合优化仿真(含代码)
MATLAB与ansys对汽车变速器传动轴联合优化仿真注：MATLAB与ansys对应的版本须一致，如2013版MATLAB 需对应13版的ansys，否则联合仿真时可能会报错一、建立数学模型1、设计变量：选择轴的直径和长度作为变量，X=[dL ]=[x1x2]2、目标函数：轴的质量最小f(X)=ρπx124x2=6.126×10−6x12x23、约束条件（1）扭转强度条件：τT=TW T −[τT]=865803d3−60<0（2）扭转刚度条件：θ=TGI −[θ]=21.38d4−1<0（3）几何条件：23≤d≤26 ，128≤L≤163二、MATLAB优化1、首先在磁盘中建立shaft文件夹（如E盘），在该文件夹中放入fun.m和confun.m 文件，见图1图1fun.m内容：function f=fun(x)f=6.126*10^-6*x(1)^2*x(2);confun.m内容：function[c,ceq]=execonfun(x)c(1)=865803/x(1)^3-60;c(2)=21.38/x(1)^4-1;c(3)=23-x(1);c(4)=x(1)-26;c(5)=128-x(2);c(6)=x(2)-163;ceq=02、在MATLAB窗口中输入如下程序：x=[25,180];lb=[23,128];ub=[26,163];[x,fval,exitflag,output]=fmincon('fun',x(),[],[],[],[],lb,ub,'confun') 3、得到结果如图2图2取整后得到最优点X=[dL ]=[25128]三、MATLAB与ANSYS联合优化仿真1、将MATLAB结果文件取整后导出TXT文件，保存在shaft文件夹中，见图3。
在shaft文件夹中建立shaft.mac命令流文件，内容如下：图3/FILNAME,shaft* DIM,XX,ARRAY,2,1* VREAD,XX,E:\shaft\data,txt,,jik,2,1(15f16.6)/PREP7ET,1,BEAM188MP,EX,1,2e11MP,PRXY,1,0.27SECTYPE,1,BEAM,CSOLIDSECOFFSET,CENTSECDATA,XX(1,1)/2000,40N,1,0,0,0N,15,XX(2,1)/1000,0,0FILL,1,15,13E,1,2EGEN,14,1,1FINISH/SOLD,1,ALLF,15,MX,170/STATUS,SOLUSOLVEFINISH/ESHAPE,on/POST1PLNSOL,U,SUMPLNSOL,S,XYSAVE2、在MATLAB命令窗口中输入如下命令x=[30,180];lb=[24,128];ub=[40,156];[x,fval,exitflag,output]=fmincon('fun',x(),[],[],[],[],lb,ub,'confun')x=ceil(x);save('E:\shaft\data.txt','x','-ascii')!’’D:\Program Files\ANSYS Inc\v140\ansys\bin\winx64\ANSYS140.exe’’-b-np7-dir E:\shaft\-i E:\shaft\shaft.mac-o ‘’E:\shaft\output.txt’’3、得到应力云图4，最大剪应力为49.3MPa，小于许用值，优化结果可靠（本人电脑上的MATLAB为12b，ansys为14.0，版本不一致，故参考书上的结果）。
基于ANSYS和MATLAB的结构优化设计_马东辉[1]
![基于ANSYS和MATLAB的结构优化设计_马东辉[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/e4b3411df18583d049645994.png)
当20 < x 2 < 30 时，优化模型为一般线性规划 问题，采用MATLAB R2010b优化工具箱中linprog 函数进行求解。求解的MATLAB程序如下： >> f=[6000;1800]； >> a=[-10650,0;20000,-53250]； >> b=[-40000;-2400000]； >> aeq=[ ]； >> beq=[ ]； >> ib=[0;20]； >> ub=[20;30]； >> [x,y]=linprog(f,a,b,aeq,beq,ib,ub) 求 得 的 最 优 解 为 ： x1 = 3.7415mm ， x 2 = 46.4748mm ， 对 应 的 最 小 体 积 为 ： f = 1.0610 × 10 5 mm 3 。 由 于 x 2 > 30 ， 与 假 设 相 矛 盾，故该最优解不成立。 当 30 < x 2 < 80 时 ， 优化模型为非线性规划问 题，采用MATLAB R2010b优化工具箱中fmincon 函数进行求解。求解的过程如下：
（北京林业大学 工学院，北京 100083） 摘 要：提出了一种分部优化的设计方法。利用ANSYS进行结构静力分析；根据结构的受力状况建立 优化设计的数学模型；采用MATLAB优化工具箱对模型进行求解；最后通过ANSYS进行校 核。建立了三维实体结构优化设计的一般化数学模型，并用该方法对一简单实体结构进行了 优化设计，验证了方法的可行性。该方法不仅操作简单、直观，而且可以快速得出精确的优 化结果，值得推广。 关键词：优化设计；分部优化；ANSYS；MATLAB 中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2013)10(上)-0106-03 Doi：10.3969/j.issn.1009-0134.2013.10(上).31
基于ANSYS和MATLAB数据接口的结构拓扑优化设计平台
的各单元适应值进行大小排序。
④达到的效果：为下一步将排序在后的若干单
元进行遗传算子的操作提供了依据。
3）主程序读取 txt 文件适应值排序结果，调用自
定义函数完成选择、变异、杂交遗传算子的命令。
①技术原理：渐进遗传新型优化算法，将初始结
构有限元离散成的单元映射为遗传算法种群中的个
体，每个单元映射一个 n 位二进制串，用以代表单元
第 29 卷
Vol.29
第3期
No.3
电子设计工程
Electronic Design Engineering
2021 年 2 月
Feb. 2021
基于 ANSYS 和 MATLAB 数据接口的结构拓扑优化
设计平台
李迎
（桂林理工大学 博文管理学院，广西 桂林 541006）
摘要：针对结构拓扑优化的实现途径，提出了一种基于 ANSYS 和 MATLAB 数据接口的结构拓扑优
关键词：结构优化设计；ANSYS；MATLAB；最优拓扑构型；软件实现途径
中图分类号：TN301
文献标识码：A
文章编号：1674-6236（2021）03-0036-06
DOI：10.14022/j.issn1674-6236.2021.03.008
Structure topology optimization design platform based on data interface of ANSYS
化设计平台。该结构拓扑优化设计平台包括结构优化、结构分析和执行优化 3 个部分：结构优化以
MATLAB 为平台编制优化算法主程序；结构分析采用主程序调用 ANSYS 的后台 Batch 模式进行辅
助计算；执行优化采用主程序调用 ANSYS 的“单元生死”模块执行单元杀死命令。使结构逐渐趋于
基于ANSYS和MATLAB的结构主动控制二次开发
成 聪
（ 四川 大学建 筑 与环境 学 院 ， 四川成 都 ６ １ ０ ０ ６ ５ ）
【 摘 要】 目 前 能实现 主动控 制算法的通用软件很 少， 大部分控制 问题都 采用 自 编程 序进行计 算。对
于复杂 结构 比如 高层 结构 ， 采 用通 用软 件分析的可靠度较 高 ， 因此有 必要 对通 用软 件进行 再开发 ， 使之 能模 拟结构 的主动控 制过 程。文章 以 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ为基础 ， 利 用其 强 大的计算 功 能作 为主体计 算软 件 ， 再利 用 ＭＡ Ｔ ．
用 软件进行再开发 ， 使之能模拟结构 的主动控 制过程 。本 文
以Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ为基础 ， 利用其 强 大的计 算功 能作 为 主体计 算 软
［ 定稿 日期］ ２ ０ １ ４ — ０ ９ — ０ ４
［ 作者简介 ］ 成聪（ １ ９ ９ ０～） ，男， 硕士。
四川建筑
第３ ５卷 １期
但是 目前能实现 主动控 制算 法的通用 软件很少 ， 大部 分 控制 问题 都采用 自编程 序进 行计 算 。对 于复杂 结构 比如 高 层结 构 ， 采用通用 软件 分析 的可靠 度较 高 ， 因此 有必 要对 通
泛 函 ￡极小 的必要条件 为 ：
＾ ｗ ／ ＋ ’ ＝０ （ 、 ２ 一 ） ，
Ｌ Ａ Ｂ自带的主动控制算法 ， 通过二次开发与 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ联 动 ， 从 而 实现 了结构有 限元分析 下的主 动振动控 制过 程 。文中利 用 Ｌ Ｑ Ｒ主动控 制理论在 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ里面先对结构进行动 力学分析得到前 一个时间点的位移速度 ， 然 后把得 到的位 移速度 导入 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ里面进行 主动控 制 力的计 算， 最后 将 ＭＡ ｒ ｒ 【 Ｊ Ａ Ｂ计 算的主动 控制 力导入
基于MATLAB和ANSYS的悬臂梁拓扑优化
基于MATLAB和ANSYS的悬臂梁拓扑优化88-51-FB-5B-3A-66现代设计理论和方法大作业----基于MATLAB和ANSYS的悬臂梁拓扑优化指导老师：刘志刚项目组长：薛亚波项目成员：机自66学院：机械工程学院基于MATLAB和ANSYS的悬臂梁拓扑优化一、计划和任务安排表1.1学习时间安排表：1.2任务分配表：二、项目背景介绍及问题描述2.1项目背景及意义：2.1.1工程背景及基本原理：通常把结构优化按设计变量的类型划分成三个层次：结构尺寸优化、形状优化和拓扑优化。
尺寸优化和形状优化已得到充分的发展，但它们存在着不能变更拓扑结构的缺陷。
在这样的背景下，人们开始研究拓扑优化。
拓扑优化的基本思想是将寻求结构的最优拓扑问题转化为在给定的设计区域内寻求最优材料的分布问题。
寻求一个最佳的拓扑结构形式有两种基本的原理：一种是退化原理，另一种是进化原理。
退化原理的基本思想是在优化前将结构所有可能杆单元或所有材料都加上，然后构造适当的优化模型，通过一定的优化方法逐步删减那些不必要的结构元素，直至最终得到一个最优化的拓扑结构形式。
进化原理的基本思想是把适者生存的生物进化论思想引入结构拓扑优化，它通过模拟适者生存、物竞天择、优胜劣汰等自然机理来获得最优的拓扑结构。
2.1.2 本文研究意义：目前，结构优化大部分集中在尺寸设计变量(如板厚、杆的剖面积及管梁的直径)。
拓扑结构优化较尺寸优化复杂,但对于有些问题拓扑结构优化比尺寸优化有效,悬臂梁是其中的例子之一。
本文讨论悬臂梁的拓扑优化问题,围绕这一问题,怎样使结构具有最大刚度的设计占有相当重要的地位;怎样优化结构的形状使材料的分布，更加合理从而达到使结构具有最大刚度的目的是本文要研究的问题。
2.2研究现状2.2.1 理论研究现状：结构拓扑优化是近20年来从结构优化研究中派生出来的新分支，它在计算结构力学中已经被认为是最富挑战性的一类研究工作。
目前有关结构拓扑优化的工程应用研究还很不成熟，在国外处在发展的初期，尤其在国内尚属于起步阶段。
桁架结构优化的MATLAB和ANSYS联合仿真
桁架结构优化的MATLAB和ANSYS联合仿真
马学莉;杨海霞
【期刊名称】《低温建筑技术》
【年(卷),期】2014(036)012
【摘要】采用基本粒子群优化算法,对桁架结构在满足位移约束及应力约束条件下进行重量最轻优化设计.桁架杆件的应力和节点位移由ANSYS求得并传递给MATLAB编写的优化程序,经过MATLAB优化得到的杆件面积再返回给ANSYS,如此反复直至结果满足精度要求.数值算例表明将MATLAB和ANSYS联合优化应用于桁架结构优化设计是有效可行的.
【总页数】3页(P69-71)
【作者】马学莉;杨海霞
【作者单位】河海大学工程力学系,南京210098;河海大学工程力学系,南京210098
【正文语种】中文
【中图分类】TU311.41
【相关文献】
1.基于Matlab和ANSYS的钢管桁架结构优化设计 [J], 秦林肖;潘颖
2.基于Matlab与Ansys联合仿真平台的空气压缩机减振分析 [J], 杜帅妹;周劲松;凌太波
3.联合Ansys与Matlab进行钢箱梁顶推施工过程仿真优化 [J], 李传习;王俊;董创文;张玉平
4.基于Ansys Workbench有限元分析的桁架结构优化设计分析 [J], 褚帅;张春光;李上青;张俊峰;安磊;杨煜兵;刘佳慧
5.基于MATLAB和ANSYS联合仿真的罐车寿命预测 [J], 辛天佐;李守成
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
使用MATLAB与ANSYS的工字型截面优化设计
水工结构优化设计作业姓名：学号：指导老师：年级：2014/6/15水工结构优化设计 2014重庆交通大学·河海学院主讲教师：李怡个人作业1某钢结构引桥主梁的计算图示可采用下图左中的简支梁。
其断面如下图右所示对称工字型组合截面，腹板与翼板件间用焊缝连接。
该梁承受均布荷载10kN/m. 图中L = 24m, t = 30mm, δ=16mm. 假设断面尺寸沿L不变。
1.这种设计在实际工程实践中通常考虑哪些约束条件？（5分）2.以最小化梁总重量为目标，对b和h进行优化设计。
主要考虑两个约束条件：跨中最大弯曲应力不大于钢材屈服强度（钢材屈服强度自定）；跨中最大挠度不大于L/200。
请采用任意数学优化方法求解，并提供计算过程。
（可借助通用编程语言，如MatLab, C, C++, VB, FORTRAN等。
如采用编程语言，请提供具体语句。
）（10分）3.用任意通用优化软件（如MatLab 优化工具箱、LINGO、Excel Solver等）求解2.中的优化设计问题。
要求提供程序语句和运算结果。
（5分）4.用ANSYS 优化工具求解2.中的优化设计问题。
（5分）ANSYS的优化工具可参考：●《ANSYS 11.0 结构与热力学有限元分析—实例指导教程》（王建江等编著，机械工业出版社，2008）●《基于有限元法的结构优化设计—原理与工程应用》（梁醒培、王辉著，清华大学出版社，2010）可合理采用各种假设，并请明确说明。
第17周周1课上提交。
占总成绩25%。
答： 1.(1) 满足强度条件 ①满足抗弯强度《规范》规定，仅在弯矩x M 作用下，梁的抗弯强度按下式计算xx nxM f W γ≤ 式中 x M ——绕x 轴的弯矩；nx W ——对x 轴的界面模量；x γ——截面塑性发展系数，对工字形截面取 1.05x γ=，承受动力荷载时取1.0x γ=。
f ——钢材的抗弯强度设计值。
②满足抗剪强度对于工字形截面，其最大剪应力在腹板中性轴处，梁的抗剪强度需满足下式：v wVSf It τ=≤ 式中 V ——梁的剪力设计值； I ——毛截面惯性矩；S ——计算剪力处以上（或以下）部分对中性轴的面积矩； w t ——计算剪应力处的截面宽度； v f ——钢材的抗剪强度设计值。
基于ANSYS的结构优化设计方法
ωL 1
≤ω1
≤ωU1
( 12 )
因此 ,不但要对结构进行静力分析 ,还要进行模态分析
并判断其一阶固有频率是否满足式 ( 12) 。利用 ANSYS经过
44次迭代 ,得到较理想的结果 。优化过程如表 4所示 。
(下转第 150页 )
四川建筑 第 29 卷 3 期 200 9. 0 6
147
·工 程 结 构 ·
【关键词 】 结构优化 ; 桁架系统 ; 动力优化
【中图分类号 】 TU311. 41 【文献标识码 】 B
在钢结构工程中 ,钢材的用量是非常巨大的 ,这其中不 免会存在材料安全储备太高 ,过于浪费的情况 。如何在保证 结构安全的情况下 ,减少钢材用量 ,降低成本 ,这正是本文研 究的意义所在 。结构优化设计是在满足各种规范或某些特 定要求的条件下 ,使结构的某种指标 (如重量 、造价 、刚度或 频率等 )达到最佳的设计方法 。该方法最早应用在航空工程 中 ,随着计算机的快速发展 ,很快推广到机械 、土木 、水利等 工程领域 。它的出现使设计者从被动的分析 、校核进入主动 的设计 ,这是结构设计上的一次飞跃 [1 ] 。ANSYS作为大型 工程计算软件 ,其模拟分析功能非常强大 ,掌握并使用 AN2 SYS对结构进行模拟 、计算 、优化 ,对提高材料利用率 、减少 成本 ,是很有效的 。
265
341
466
306
59. 2 41. 9 26. 1 0. 01 0. 20 0. 29 0. 17 31. 6 262
264
341
464
296
59. 2 41. 9 26. 1 0. 01 0. 08 0. 28 0. 17 31. 6 262
264
基于ansys与matlab数据接口的cfd数值模拟优化设计方法与流程
基于ansys与matlab数据接口的cfd数值模拟优化设计方法与流程基于ANSYS与MATLAB数据接口的CFD数值模拟优化设计方法与流程一、概述CFD（Computational Fluid Dynamics，计算流体力学）是通过数值计算方法对流体运动进行模拟和分析的一种技术。
在工程领域中，CFD技术可以用来研究和优化各种产品和系统的性能，例如飞机、汽车、船舶、建筑物、管道等。
其中，ANSYS是一种广泛使用的CFD 软件，而MATLAB则是一种强大的数学计算软件。
本文将介绍基于ANSYS与MATLAB数据接口的CFD数值模拟优化设计方法与流程。
二、步骤1. 准备工作在进行CFD数值模拟之前，需要准备以下工作：（1）确定研究对象：例如飞机机身、汽车车身等。
（2）建立几何模型：可以使用CAD软件进行建模。
（3）确定边界条件：例如入口速度、出口压力等。
（4）选择适当的网格划分方式：网格划分对计算精度和效率有很大影响。
2. 进行数值模拟使用ANSYS进行数值模拟的具体步骤如下：（1）导入几何模型：将CAD软件中建立好的几何模型导入到ANSYS 中。
（2）进行网格划分：根据研究对象的形状和要求，选择适当的网格划分方式进行划分。
（3）设置边界条件：根据实际情况，设置入口速度、出口压力等边界条件。
（4）进行数值计算：使用ANSYS中的求解器对流体运动进行数值计算，得到流场参数。
3. 数据处理将ANSYS计算得到的数据导出到MATLAB中进行数据处理和优化。
具体步骤如下：（1）将ANSYS计算结果导出为文本格式。
（2）在MATLAB中读取文本文件，并进行数据处理和优化。
（3）根据实际需求，可以使用MATLAB中的各种函数和工具箱对数据进行分析和优化。
4. 优化设计根据数据处理结果，对研究对象进行优化设计。
具体步骤如下：（1）根据数据处理结果，确定需要改进或优化的方向。
（2）对几何模型进行修改或调整，例如改变形状、增加细节等。
基于solidworks-matlab-ansys集成框架的结构设计优化
第 ３７卷第 ３期 ２０２０年 ３月
计算机应用与软件 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅ
Ｖｏｌ３７ Ｎｏ．３ Ｍａｒ．２０２０
基于 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓＭＡＴＬＡＢＡＮＳＹＳ集成框架的结构设计优化
李 臖１ 杨 扬２
１（湖北工业大学工业设计学院 湖北 武汉 ４３００６８） ２（华中农业大学工学院农业部长江中下游农业装备重点实验室 湖北 武汉 ４３００７０）
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ Ｓｏｆｔｗａｒｅｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ
０ 引 言
基于仿真的结构设计优化已成为产品设计常用的手 段，ＡＮＳＹＳ软件是最为流 行 的 计 算 机 辅 助 工 程 （ＣＡＥ）
利用Ansys和Matlab联合求解钢筋混凝土框架结构的优化设计问题
利用Ansys和Matlab联合求解钢筋混凝土框架结构的优化
设计问题
曹庭分;蒋玉川
【期刊名称】《四川建筑科学研究》
【年(卷),期】2009(035)003
【摘要】以框架结构造价最低为优化目标,用分部优化法对框架结构进行了优化设计.利用Ansys软件建立了框架模型,计算结构内力,再利用Maflab的fmineon命令对数学模型进行优化设计.实例计算结果验证了该方法的可行性.由于采用商业应用软件,该方法具有操作简便、节省资源的优势,值得推广.
【总页数】3页(P36-38)
【作者】曹庭分;蒋玉川
【作者单位】四川大学建筑与环境学院,四川,成都,610065;四川大学建筑与环境学院,四川,成都,610065
【正文语种】中文
【中图分类】TU375.4
【相关文献】
1.桁架结构优化的MATLAB和ANSYS联合仿真 [J], 马学莉;杨海霞
2.基于MATLAB联合ANSYS的斜拉桥恒载索力优化 [J], 刘益铭;刘大洋;刘山洪
3.PKPM 与 ANSYS 联合求解钢筋混凝土井字梁竖向挠度 [J], 周清;周利娟;毛允波;张新鑫
4.联合Ansys与Matlab进行钢箱梁顶推施工过程仿真优化 [J], 李传习;王俊;董创文;张玉平
5.基于ANSYS的整地筑埂联合作业机刀轴的有限元分析与Matlab优化设计 [J], 赵丽萍;何新如;崔志英;杨丹
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于Matlab和Ansys的复合材料板的结构分析
基于Matlab 和Ansys 的复合材料板的分析本文通过使用MATLAB 和ansys 这两款软件对假设的复合材料层积板进行结构分析，对该材料同一点施加相同的力之后，观察比对其余相同节点的位移及和扭转角。
假定的复合材料分析的模型问题阐述：假设一个对称的、尺寸为4.04.0⨯的方形积层板，使用SI 单位的碳纤维（Gr70%-Epoxy30%）为复材，铺层角为︒45，共有4层，每层厚度为1mm 。
在底端约束固定，于顶端中央的节点上施加一个Z 方向（垂直于复合材料板平面的方向为Z 方向）的集中力N F z 100=，是对其进行静力分析。
基于MATLAB 的复合材料层合板的分析 复合材料板的刚度矩阵称为层积板。
常见的层积板是以正交材料堆叠而成。
层积板中各层的正交材料有，又是以高强度线状材料与基底材料压制而成。
在复合材料力学中，我们可以列出弹性剪切模量G 、泊松比ν、杨氏模量E 的关系方程式。
二维正交材料，各应变的关系式为：）（2121111σνσε-E = （1））（2121221σσνε+-E = （2）1212121τγG =（3） 若定义： {}}{T 1221γεεε= （4）{}}{T 1221τσσσ= （5）则上式可写成：{}[]{}σεS = （6）其中[]⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=12222111211000101G E E E E S νν （7） 现在假设刚度矩阵[]Q 为挠度矩阵[]S 的逆矩阵，也就是：[][]1-=S Q （8）第（8）式可改写成：{}[]{}εσQ = （9）其中刚度矩阵[]⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡----=1221122211221121121222112100011011G E E E E Q νννννννννν （10） 又由于21ν和12ν的关系式121221E E νν=，因此2112Q Q =，也就是2112211211212211νννννν-=-E E ，刚度矩阵[]Q 为对称矩阵[][]TQ Q =。
基于ANSYS与MATLAB的桥式起重机主梁优化设计
ｙｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ， ｉ ｔ ｗａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ｅ ｄ ． Ａｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｈｅ ｔ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｗａ ｓ ｓ ｅ ｔ ｕ ｐ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ
第３ ４卷 第 １ 期 ２ ０ １ ４年 １月
中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｃｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｌ Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｆｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｙ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
ＬＩ Ｘｉ ｎ － ｈ ｕ ａ ， Ｊ Ｉ ＡＮＧ Ｌｉ ａ ｎ — ｈ ａ ｉ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ， Ｃ ｅ ｎ ｒ ｔ ａ ｌ Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｆ ｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｙ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｃｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ４ １ ０ ０ ０ ４ ， Ｈｕ ｎ ａ ｎ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
、 ｂｌ ＿ ３ ４ ＮＯ ． １
Ｊ ａ ｎ． ２Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ的 桥 式起 重机 主梁优 化设计
李 新华 ， 蒋连海
（ 中南林 业科技 大学 机 电工程 学院，湖南 长 沙 ４ １ ０ ０ ０ ４ ）
摘 要 ：桥式 起重 机广泛应 用于林 业生 产过程 中，而对 于林 用起 重机 的设计研 究 ， 目前 国内都是采 用传 统的 设 计方 法，结 构很保 守 。安全 系数较 大 ，致 使 材料 浪费 。该文 用 Ｐ Ｒ Ｏ Ｅ建立 某起 重机 主梁 的三维 模 型，导入 Ａ ＮＳ ＹＳ 对其 典型 工况 下进 行分 析，得 出其 可优 化 的结论 ，然后 用 ＭＡＴ Ｌ Ａ Ｂ建立 数 学模型 进行 优化 ，最后 用 Ｐ Ｒ Ｏ Ｅ按 照优 化的参数进行 建模 导入 Ａ ＮＳ ＹＳ分析验证 ，用此方法优化后 的主梁，大大 的减少 了主梁 的材料 ，降
基于MATLAB与ANSYS的电风扇摇头机构优化设计
基于MATLAB与ANSYS的电风扇摇头机构优化设计发布时间：2022-10-14T07:11:13.842Z 来源：《科学与技术》2022年第6月11期作者：王红兵张驰卫涵典李文龙[导读] 针对电风扇在摇头过程中，同步电机输出扭矩的轴受到变力作用下轴套磨损导致的末级齿轮与次末级齿轮间隙增大，易产生齿轮噪音的问题王红兵张驰卫涵典李文龙珠海格力电器股份有限公司广东珠海 519070摘要：针对电风扇在摇头过程中，同步电机输出扭矩的轴受到变力作用下轴套磨损导致的末级齿轮与次末级齿轮间隙增大，易产生齿轮噪音的问题，本文提出一种新的电风扇摇头机构方案。
通过MATLAB编程仿真计算出摇头角度与双摇杆机构的尺寸组合，对这些尺寸组合进行有限元仿真分析得出最优的尺寸组合曲柄12mm，调节盒20mm，支架73.1mm，连杆74mm，摇头角度74.9°，偏角3°。
实验验证，该方案降低同步电机受力误差为4.4%，满足降低同步电机噪声和延长电机寿命的要求。
关键词：电风扇，双摇杆机构，降噪Optimized design of electric fan shake -heading mechanism based on MATLAB and ANSYS Wang Hongbing，Zhang Chi，Wei Handian，Li Wenlong ( Gree Electric Appliances, Inc. of Zhuhai Guangdong Zhuhai 519070) Abstract: In the process of oscillation of electric fan , the axle sleeve from the output torque axis of the synchronous motor is attrited under variable force,resulited in the gap between the last gear and the second to last gear is bigger, which is prone to gear noise. This paper proposes a new type of oscillation mechanism solution for electric fan. Through MATLAB programming simulation, calculatie the size combination between oscillation angle and double roker mechanism. The finite element simulation analysis of these size combinations shows that the optimal size combination crank is 12mm, the adjustment box is 20mm, the bracket is 73.1mm, the connecting rod is 74mm, the rocker angle is 74.9°, and the deflection angle is 3°..These verify that the soulution reduces the stress error of the synchronous motor by 4.4%, which meets the requirements of reducing the noise of the synchronous motor and extending the life of the motor. Keywords: Electric fan, Double joystick mechanism, Moise reduction1引言目前市场上，绝大部分落地扇、台地扇、台扇、壁扇的摇头机构都采用双摇杆机构，该机构在电风扇摇头运动过程中，同步电机输出扭矩的轴受到交变力的作用，交变力周期变化作用下同步电机的轴套会产生磨损，当磨损加重时电机的末级齿轮与次末级齿轮的间隙会增大，导致齿轮失效，产生噪音，寿命缩短。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
当前 比较 成熟的各种遗传操作算子 ， 借助它可 以方便地完成各种 问题的优化 。为使遗传算法更 高效 的应 用 于结构优化设计 ， 研究 了在 ＭＡ Ｌ Ｂ中调用 Ａ Ｓ Ｓ的方法 ， ＴＡ ＮＹ 实现 了 ＭＡ Ｌ Ｂ与 Ａ Ｓ Ｓ的数据传递 ， ＴＡ ＮＹ 并
用该 方法对一钢框架结构进行 了优化设计 ， 验证 了此方法 的可行性 。 关键词 ： 遗传 算法 ； 优化设计 ； Ｎ Ｙ ； Ｔ Ａ Ａ Ｓ Ｓ ＭＡ Ｌ Ｂ
Ａｂｓｒ ｃ ： ｈｅ ｅ ｅｉ ａｇ ｒｔ ｍ ｓ ｏ ｅ ｋ ｎ ｆｉ ｔ ｌ ｇ ｎ ｐ ｉ ｚ ｄ ａ ｇ ｒｔ ｍ ｉｈ ｅ ｅｏ ｓ ｔ ａ ｔ Ｔ ｇ ｎ ｔｃ ｌ ｏ ｈ ｉ ｎ ｉ ｄ ｏ ｎ ｅｌ ｅ ｔ ｏ ｔｍｉｅ ｌｏ ｈ ｗｈ ｃ ｄ ｖ ｌ ｐ ｉ ｉ ｉ
ｓｂ ｌ ｙ ｏ ｈ ｓ ｍｅｈ ｄ． ｉ ｉｉ ｆｔ ｉ ｔｏ ｔ Ｋｅ ｒ ｓ： ｅ ｅ ｉ ｌｏ ｔ ｍ ； ｐ ｉ ｙ ｗｏ ｄ ｇ ｎ ｔｃ ａｇ ｒ ｈ ｏ ｔｍｕｍ ｅ ｉｎ； ｉ ｄ ｓｇ ＡＮＳ ＹＳ； ＭＡＴＬ ＡＢ
伴 随着 数学 、 力学 和计 算 机 的发 展 ， 结构 优 化 设计 也 逐渐 发 展 、 熟 起 来 。Ａ Ｓ Ｓ是 最 早 开 发 成 ＮＹ
ｇ ａ ｕ ｌ ｎ ｒ ｃ ｎ ｅ ｒ ． Ｉ ｈ ｓ ｓｒ ｎ ｖ ｒ ｌ ｓｔ ａｉ ｎ ｓ ａ ｃ ｂ ｌ ｙ Ｉ ａｓ ａ ｏ ｖ ｓ ｒ ｄ ａｌ ｉ ｅ ｅ ｔｙ ａ ｓ ｔ ａ ｔ ｇ ｏ ｅ ａ ｌ ｉ ｔ ｅ ｒ ｈ ａ ｉ ｔ ． ｔ ｌｏ ｃ ｎ ｓ ｌｅ ｍｏ ｔ ｙ ｏ ｕ ｏ ｉ ｐ ｏ ｌ ｍｓ ｏ ｅ ｏ ｔ ｚ ｔ ｎ ｏ ｅ ｅ ｇ ｎ ｅ ｎ ¨－ ｅ ｃ ｅ ｔ ｎ ｃ ｕ ａ ｅｙ ｔ ｒ ｕ ｈ ｔ ｅ ｃ ｍｂ － ｒ ｂ ｅ ｆｔ ｐ ｉ ａｉ ｆ ｈ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｈ ｍｉ ｏ ｔ ｉ ３ ｆ ｉｎ ｌ ａ ｄ ａ ｃ ｒ ｔｌ ｈ ｏ ｇ ｈ ｏ ｉ ｊ ｉ ｙ
Ｓ ．Ｔ ｅ ｅ ｕ ｅ ｉ ｐ ｉ ｍ ｅ ｉｎ ｍｅｈ ｄ ｏ ｔ ｅ ａ ｔ ｃｕ ｅ， ｎ ｅ ｉ ｅ ｅｆ ａ ＹＳ ｈ ｎ ｗ ｓ ｄ ｔ ｓｏ ｔ ｈ ｍｕ ｄ ｓｇ ｔ ｏ ｎ ａ ｓ ｌ ｒ ｍｅ ｓ ｕ ｔ ｒ ａ ｄ ｖ ｒ ｉｄ ｔ ｅ － ｅ ｆ ｒ ｔ ｈ
ｎ ｔ ｎ ｗｉｈ．Ｔｈ ｒ ｒ ａ ｉ ｔ ｓ ｏ ｔ ｒ ｅ ｅｉ ｐｅ ａｏ ｓ ｉ ｅ ｒ ｔｄ ｉ ｈ ｅ ｔｃ ａｇ ｒｔ ｍ ａｉ ｔ ｏ ｅ ｅ ａ ｅ ｖ ｒｅ ｉ ｆｍａｕ ｅ ｇ ｎ ｔｃ ｏ ｒ ｔ ｒ ｎｔｇ ａｅ ｎ ｔ ｅ ｇ ｎｅｉ ｌ ｏ ｈ ｅ ｉ ｔ ｏｂ ｘ ｏ ｈ ｏ ｌ ｏ ｆｔ ｅ ＭＡＴＬＡＢ，ａ ａ ｏ ｎｄ ｗｅ ｃ ｎ ｃ ｍｐｌｔ ａ ｅｙ ｏ ｐ ｉ ｚ ｔｏ ｒ ｂ ｅ ａ ｉｙ ｔ ｒ ｕ ｈ ｉ． ｅ ｅ ｖ ｒ ｔ ｆｏ ｔ ｉ ｍｉａｉ ｎ ｐ ｏ ｌ ｍｓｅ ｓｌ ｈ ｏ ｇ ｔ Ｉ ｒ ｅ ｏ ｍａ ｅ ｔ ｅ ｇ ｎ ｔｃ ａ ｇ ｒｔ ｍ ｐｐ ｙ ｔ ｐ ｉ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｋ ｈ ｅ ｅｉ ｌｏ ｈ ａ ｌ ｏｏ ｔｍｕｍ ｔｕ ｔ ｒ ｌｄ ｓｇ ｉ ｓｒ ｃｕ ａ ｅ ｉｎ，ｗｅ ｓｕ ｉ ｄ ｔ ｅ ｍｅｈ－ ｔ ｄ ｅ ｈ ｔ ０ ｆｃ ｌｉ ｇ ＡＮＳ ｎ ＭＡＴＬ ｄ ｏ ａ ｌｎ ＹＳ ｉ ＡＢ ．ａ ｏ ｌ ｔｄ ｔ ｅ ｄ ｔ ｒ ｎ ｆ ｒｂｅｗｅ ｎ ＭＡＴＬＡＢ ａ ｄ ＡＮ－ ｎｄ ｃ ｍｐ ｅｅ ｈ ａａ ｔａ ｓｅ ｔ ｅ ｎ ｆ ｅｈ ｏ ｇ ， ａａ ｉ ｎｎ １０ ４ Ｃ ｉａ ． ａｕ ｙｏ ｆ ｔ ｃ ｒ ｎｉｅｒ ｇ Ｄ ｌ ｎＵ ｉ ｓｙｏ ｃ ｎｌ ｙ Ｄ ｌ ｎＬａ ｉｇ１６２ ， ｈｎ ） Ｉ ａｒ ｕ ｉ ｉ ｅｉ Ｔ ｏ ｉ ｏ
第 １ ３卷 第 ３期 ２ １ 年 ５月 ０１
大 连 民 族 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＤａｉｎ Ｎ ｔ ｎ ｌ ｉｓ Ｕ ｉｅｓｔ ｏ ｒ ａ ｌ ａｉ ａｉ ｅ ｎｖ ｒｉ ｏ ａ ｏ ｔ ｙ
Ｖ ｌ １ Ｎｏ ３ ｏ ＿ ３． ．
Ｍａ ｙ２０１ １
文章编 号 ：０９— １ Ｘ（０ １ ０ ０ ８ ０ １０ ３ ５ ２ １ ）３— ２ ４— ４
中图 分 类 号 ：Ｕ ９ Ｔ ３１ 文献标志码 ： Ａ
Ｏｐｔｍ ｕ ｔ ｕｃ ｕ ａ ｓｇ ｓ ｄ ｏ ＡＴＬＡＢ ｎ ＡＮＳ ｉ ｍ Ｓ ｒ ｔ ｒ ｌＤｅ ｉ ｎ Ｂａ ｅ ｎ Ｍ ａ ｄ ＹＳ
Ｓ ＯＮＧ ｎｇ—ｗｅ ， Ｕ ｏ Ｈｏ ｉ ＬＩ Ｈａ
（ ． ｅａｔ ｅｔ ｆ ｉ ｌ ｎｉｅｒ ｇ Ｄ ｌｎＮ ｔｎ ｌｉ ｎｖｒｉ ， ａｉ ｉｏｉｇ１６ ０ ，Ｃ ｉａ １ Ｄ ｐｒ ｎ ｏ ｖ ｇ ｅ ｎ ， ａ ａ ａ ｏａ ｔｓＵ ｉ ｓ ｙ Ｄ ｌ ｎＬａｎ １６５ ｈｎ ； ｍ Ｃ ｉＥ ｎ ｉ ｉ ｉ ｉｅ ｅ ｔ ａ ｎ
基于 Ｍ Ｔ Ａ Ａ Ｌ Ｂ与 Ａ Ｓ Ｓ的 结构 优 化 设 计 ＮＹ
宋宏 伟 刘 浩 ，
（． １ 大连 民族 学 院 土 木建 筑工 程 学院 ， 宁 大连 １６０ ； 辽 １６ ５ ２ 大连理 工 大 学 建 设工 程 学部 ， 宁 大连 １６２ ） ． 辽 １０４
摘 要： 遗传算法是 近些年逐渐发展起来 的一种智能 的优化算 法。ＭＡ Ｌ Ｂ中的遗传算法 工具箱集 成 了 ＴＡ