ANG汽车储气罐结构优化的研究-必读.pdf

第 11期 机械设计与制造 2013年 11月 Machinery Design ＆ Manufacture 53 ANG汽车储气罐结构优化的研究 潘红军 ，薄瑞峰lI2，沈兴全 1,2 (1．中北大学 机械工程系，山西 太原 030051；2．山西省深孔加工工程技术研究中心，山西 太原 030051) 摘 要：以某新型ANG汽车储气罐的结构优化为例，利用APDL语言对ANSYS软件进行 了二次开发，创建对应的交互 界面。建立了箱体参数化的三维实体有限元模型，并对其进行了有限元分析，然后以储气罐轻量化设计为优化目标。利用 ANSYS优化设计的优化设计模块和APDL语言，对储气罐的结构参数进行了优化计算，获得较合理的结构尺寸。结果表 明：在保证储气罐各种性能的前提下，储气罐优化后的质量比优化前减少了26．33％，同时表明APDL的使用，对加快分析 进度，提高设计效率具有重要的指导意义。 关键词：ANSYS；APDL；有限元；参数化；优化设计；储气罐 中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2013)11-0053—04 ResearchoftheStructureOptimizationofANGAutoGasStorage PANHong-jun ，BORui-feng ，SHENXing-quan。， (I．DepartmentofMechanicalEngineering，NonhUniversityofChina，ShanxiTaiyuan030051，China； 2．ShanxiDeep-holecuttingResearchCenterofEngineeringTechnology，ShanxiTaiyuan030051，China) Abstract：Ittakesthestructureoptimizationofanew typeofANGautomobilegasstorageforexampeltoproceedthe secondarydevelopmentofANSYSSOj~Wa／ebytakingadvantageofAPDLlnaguage．Thecorrespondinginterfaceisestablished~ Aparameterizedfiniteeelmentmodelofthree-dimensoinaltnakisestablishedandanalyzed．Bythe eofAPDLa／nguage andoptimizatoindesi~ regionofANSYS，thestructuralparametersofthegasstoragealemadeofanoptimziedcalculatoin whichsiaime datgasholderlightweight．Reasonablestructuralszieisgot．The resultshowsthatthequalityofgasstoragesi decreasedby26．33％lessthanbefore．Menawhileitdsoshowsthatthe eofAPDLprovidesimportantguidancevaluefor speedinguptheprogressoftheanalyssiandimprovestheeffwiencyofthedesign． Key、7lr0rds：ANSYS：APDL；FEM ；Parametric；OptimizationDesign；Tank r 1引言 了有限元分析和结构优化。 吸附式天然气存储技术(AdsorbedNaturalGas，ANG)是当前 2储气罐有限元分析 天然气汽车研究的一个热点，如何在有限的安装空间内，设计出结