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OptiStruct优化技术在空调器底盘设计上的应用

2015/3/19    来源:Altair    作者:陈运东      
关键字:空调器  底盘  结构刚度  OptiStruct  形貌优化  
本文以室外机底盘刚度的优化为例,介绍了Altair OptiStruct形貌优化的功能以及应用方法。

1 概述

    随着人们个性化消费需求的与日激增、业界激烈的价格竞争以及信息通讯技术的发展给电子行业带来了新的机遇和挑战。如何在产品设计阶段对产品性能进行评估,从而保证最终产品满足性能指标是非常值得研究的问题。因此国内外大型电子企业都在产品设计流程中引入设计优化技术,以缩短产品研发周期、节约成本,抢占先机。利用AltairOptiStruct优化技术对空调结构进行优化的设计,可以大幅提高产品的可靠性,达到行业的技术领先。

    机械结构的应力、应变计算与分析是机械产品设计的重要一环,它直接关系到最终产品设计的成功与否,及品质的好坏和成本的高低。以往应用材料力学和弹性力学的方法计算,由于几何形状和载荷的复杂性,使得大多数的实际问题难以得到封闭式的数学解,不得不对结构及其受力与约束状态做很大的简化,其计算结果往往与实际情况相差很远,甚至失去了分析计算的意义。在验算机械结构的强度与刚度时,为了可靠起见,常常选择过大的安全系数,造成所设计的机械结构尺寸和重量偏大;另一方面,由于计算分析的粗略性,也可能出现某些薄弱环节或局部的强度、刚度不足。

    空调室外机底盘是通用结构部件,对于个别比较重的定速压缩机(大于19kg)时,在使用Altair RADIOSS对整机模型进行跌落运算分析时,发现底盘支撑压缩机的区域由于压型设计过于简单而刚度较小,导致其在角跌落过程中局部变形大,并出现压缩机固定螺栓脱出的现象。

    由于结构设计空间以及其它条件的限制,在设计底盘压型时,采用什么压型结构是一个十分关键的问题。如何设计底盘的压型尽可能的提高其结构刚度,仅靠以往设计经验是不够的;通过制作样件进行多次实验的方法,在一定程度上可以提高其结构刚度,但成本较高,开发周期较长,且不能提出最佳的设计方案。通过使用Altair OptiStruct设计优化设计模块,很好的解决这个问题。

2 空调室外机底盘设计优化流程图

 图1 空调室外机底盘设计优化流程图

图1 空调室外机底盘设计优化流程图

3 跌落分析有限元模型的建立

    由于要使用Altair RADIOSS对整机进行跌落分析,所以首先需要建立整个室外机的有限元模型。

图2 空调室外机

图2 空调室外机

 图3 空调室外机(带包装)

图3 空调室外机(带包装)

责任编辑:吴星星
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