用于注塑件，但在设计加强筋时更多考虑的是成形工艺对加强筋尺寸和形状的影响。 国内外对注塑件悬臂梁加强筋的设计及优化的研究虽然有很大的进步，但是针对一些 特殊的应用，没有明确通用的指导准则。在塑料悬臂梁的设计中，在保证塑料悬臂梁 加强筋的刚度、强度和抗扭转性能最好的同时，还应保证其用料最少，生产成本最低。文献综述

通过对课题的研究，深入的了解产品设计开发的整个过程，并学会了利用现有的 分析软件去优化设计方案，通过认真的学习和分析提高自身解决问题的能力。并将所 学到的知识应用到实际中去，加深了对课堂知识的理解，为今后步入社会和加入到工 作岗位中时提供了一定的基础。

1。4  主要研究内容

以实体矩形截面梁为参照，研究设计出不同截面形式的悬臂梁加强筋。运用模拟 软件对不同形式的悬臂梁加强筋进行数值模拟并对比分析不同形式加强筋的强度、刚 度和抗扭转性能的结果；优选性能好用料少的加强筋形式进行优化设计并建立各个指 标的响应数学模型。主要内容如下：

1。 利用工程力学和材料力学的知识为基础，设计出不同方案加强筋悬臂梁的数 学模型；

2。  在三维建模软件中创建已设计的加强筋悬臂梁的几何模型；

3。 对几何模型进行网格的划分，选择合适的网格类型有助于提高计算的精度；对 几何模型进行模拟分析[4]；

4。  对模拟得到的数据结果进行对比，选择出最佳的设计方案；

5。 对选出的方案在不同的载荷作用下进行下一步的整体优化，进一步提高其整 体的性能。

第二章  悬臂梁加强筋静载荷理论分析基础

2。1 有限元理论基础 一般来说，结构分析方法可分为两大类经典分析方法和数值分析方法[5]。 经典分析方法有精确解法和近似解法。通过给定边界条件下直接采用控制微分方

程来求解工程问题，其方程是基于物理原理而建立的。近似解法是对控制微分方程求 得近似解,采用适当截断误差的级数展开式表达。经典分析方法虽然可以解决某些问 题，但在求解工程技术领域的实际问题时,由于其几何形状,材料特性和外部载荷域的 不规则性,求得解析解却是很困难的。

数值分析方法有能量法、边界元法、有限元法。目前在工程实际应用中,有限元 法是一种非常重要的数值计算方法。是解决实际问题的一种有力的数值计算工具。

有限元方法的基础是变分原理和加权余量法，其基本求解思想是把计算域划分为 有限个互不重叠的单元，在每个单元内，选择一些合适的节点作为求解函数的插值点， 将微分方程中的变量改写成由各变量或其导数的节点值与所选用的插值函数组成的 线性表达式，借助于变分原理或加权余量法，将微分方程离散求解。采用不同的权函 数和插值函数形式，便构成不同的有限元方法。

本章介绍了弹性力学的基本方程和有限元法的基本思想及分析过程。同时介绍了 数值方法实际应用所需要的建模和分析软件。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-

2。 2  静力分析理论

静力学(statics)是理论力学的一个分支，研究物体受力作用时的平衡规律。力和 力偶是静力学的两个基本物理量[6]。

静力学,根据不同的研究对象,可分为粒子静力学,刚体静力学、流体静力学等, 根据研究的方法可以分为几何静力学(或基本静力学)和分析静力学。

静态几何分析方法,即通过代数方法的平衡条件求出未知的约束反力；也可以用 图形的方法,即力多边形原理和伐里农·潘索提出的索多边形原理为基础,用几何映 射方法研究静力学问题。静态分析是拉格朗日,虚位移原理为基础,分析方法为主要 的研究手段。他建立了通用指南任何机械系统的平衡。因此,静力学的分析方法是一 种更常见的方法。