附件C：譯文


機(jī)械零件前期設(shè)計(jì)階段采用的圖形交互式有限元應(yīng)力重分析方法
Sachin S. Terdalkar and Joseph J. Rencis
阿肯色州立大學(xué)機(jī)械工程系，費(fèi)耶特維爾，AR72701，美國(guó)
收稿日期：2005-7-27；收錄日期：2006-1-9
網(wǎng)絡(luò)發(fā)布日期：2006-2-28

摘要

本研究開發(fā)了一種新的圖形交互式有限元應(yīng)力重分析技術(shù)，憑借這項(xiàng)技術(shù)，工程師可以在機(jī)器設(shè)計(jì)的初期，很方便地修改機(jī)器零件的幾何形狀。所開發(fā)的用戶界面使工程師可以在商業(yè)化的有限元軟件ANSYS上對(duì)機(jī)器零件進(jìn)行建模。當(dāng)機(jī)器零件的幾何形狀被修改后，可以立刻從有限元分析的應(yīng)力和位移云圖上看出修改后的效果。在修改設(shè)計(jì)階段，采用了有限元重分析技術(shù)使設(shè)計(jì)者可以在短時(shí)間內(nèi)獲得足夠精度的分析結(jié)果。這一技術(shù)突出了設(shè)計(jì)過程中交互的實(shí)質(zhì)。
文中給出了三個(gè)實(shí)例以論證圖形交互有限元重分析技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。所選用的單元類型是基于均質(zhì)、各向同性和線彈性材料的平面應(yīng)力四節(jié)點(diǎn)四邊形單元。前面的兩個(gè)實(shí)例是兩塊分別帶有孔和倒角的平板。這兩個(gè)例子論證了通過改變孔和圓角的尺寸或形狀，工程師可以獲得基于應(yīng)力集中系數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，即由工程師驅(qū)動(dòng)優(yōu)化進(jìn)程。每個(gè)實(shí)例研究考慮多次迭代設(shè)計(jì)，采用一種復(fù)合的近似分析方法以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)。第三個(gè)實(shí)例是研究一個(gè)支撐托架，優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的是使托架的懸臂部分具有相等的強(qiáng)度，同時(shí)減小倒角處的應(yīng)力集中。

關(guān)鍵詞：應(yīng)力分析，機(jī)械設(shè)計(jì)，復(fù)合的近似重分析方法，結(jié)構(gòu)重分析，有限元分析

1 引論
1.1 設(shè)計(jì)過程
工程設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)，成份或滿足設(shè)計(jì)需求得到一個(gè)程序。它是一個(gè)決策程序 (時(shí)常反復(fù)的) ，通過它基礎(chǔ)科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程科學(xué)被應(yīng)用于適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換資源來滿足確定的目標(biāo)[1]。