Под расчетным моделированием и оптимизацией конструкции алюминиевых формовок в строительной технике понимается механический анализ свойств и структурная оптимизация конструкции алюминиевых формовок, применяемых в строительной технике, с помощью вычислительной механики и алгоритма оптимизации. Устанавливая разумную численную модель, она рассчитывает и анализирует механическое поведение материала, такое как стресс, штамм и деформация, и определяет лучшие конструкционные параметры с помощью алгоритмов оптимизации для достижения цели легкого веса, повышения прочности и оптимизации производительности материала.
В первую очередь, расчетное моделирование алюминиевых формовок состоит в Том, чтобы разделить сложную структуру алюминиевых формовок на несколько небольших блоков с использованием метода анализа конечных элементов, рассчитать распределение напряжения и штамма на каждом узле с учетом характеристик самого материала и внешней нагрузки, а затем прогнозировать деформацию и повреждение материала. Конкретный процесс включает следующие этапы:
- Определить модель: установить разумную конечную элементную модель в соответствии с геометрической формой и размером фактической алюминиевой ковки. Выберите соответствующий тип элемента, метод сеточной перегородки и условия нагрузки.
- Моделирование материала: получение параметров свойств механического материала алюминиевых формовок посредством экспериментальных испытаний или баз данных параметров материала, таких как эластичный модуль, прочность на выход, пластиковый штамм и т.д.
- Пограничные условия и нагрузка: в соответствии с фактическим рабочим состоянием определить пограничные условия и внешние нагрузки алюминиевых формовок и имитировать напряжение в реальных условиях работы.
- Решение и анализ: программное обеспечение конечных элементов используется для численного расчета, чтобы получить напряжение, штамм, деформацию и другие результаты на каждом узле алюминиевой ковки. Полученные результаты были проанализированы для оценки прочности, жесткости, усталости и других свойств материала.
Во-вторых, оптимальная конструкция алюминиевых формовок заключается в использовании алгоритма оптимизации для поиска оптимального сочетания проектных параметров для конкретных показателей производительности для достижения цели оптимального дизайна. Конкретный процесс включает следующие этапы:
- Проектные переменные и объективные функции: определение проектных переменных, которые необходимо оптимизировать, включая геометрию, толщину материала, расположение отверстия и т.д. В то же время определена объективная функция оптимизации, такая как снижение веса, повышение прочности и снижение концентрации напряжения.
- Ограничения: рассмотреть фактические инженерные требования и ограничения производственного процесса, такие как прочность материалов, геометрические ограничения и т.д. Обеспечить, чтобы результаты оптимизации соответствовали практической осуществимости.
- Выбор и применение алгоритма оптимизации: выберите соответствующие алгоритмы оптимизации в соответствии с характеристиками конкретных проблем, таких как генетический алгоритм, алгоритм оптимизации сарая частиц, имитируемый алгоритм отжига и т.д., и объединить их с анализом конечных элементов, чтобы найти оптимальное решение для нескольких итераций.
- Оценка и верификация результатов: оценка результатов оптимизированной схемы проектирования, сравнение и анализ различий в производительности до и после оптимизации, а также проведение необходимой экспериментальной проверки для обеспечения эффективности и осуществимости результатов оптимизации.
Стоит отметить, что расчетное моделирование и оптимальная конструкция алюминиевых формовок в строительной технике должны учитывать механические свойства, структурную устойчивость и производственный процесс. В практическом применении следует в полной мере учитывать такие факторы, как себестоимость производства, надежность и эксплуатационная пригодность, с тем чтобы обеспечить практичность и экономичность окончательной схемы проектирования.
Одним словом, расчетное моделирование и оптимизация конструкции алюминиевых формовок в строительной технике могут улучшить легкость, прочность и оптимизацию производительности материалов, а также способствовать энергосбережению и сокращению выбросов и зеленое развитие строительной машиностроительной отрасли.
