某型载货车车架结构的优化设计

在某型载货车车架的概念化设计的基础上,以有限元结构分析和优化算法相结合为手段,对横梁和纵梁的截面尺寸进行优化,建立了车架的力学模型,优化参数模型,优化数学模型,有限元模型,采用ANSYS参数化设计语言编制了优化设计程序,用ANSYS软件中的零阶优化方法获得最优设计。计算结果表明该优化设计方法的有效和高效,该方法可广泛应用于车架的优化设计工程。     

XTR260悬臂式隧道掘进机回转机构设计及有限元分析

根据悬臂式隧道掘进机的工况及受力分析情况,对回转支承进行选型设计,并对回转台结构进行改型设计.运用三维软件Pro/E和ANSYS Workbench分别实现回转台的实体建模及回转台模型结构的有限元分析,并通过对回转台模型施加载荷,分析其应力和变形,为XTR260悬臂式隧道掘进机回转台的优化设计提供了理论依据.     

两吨货车车架的结构拓扑优化设计

以轻量化作为目标函数,刚度和固有频率作为约束条件,对某两吨货车车架进行结构拓扑优化设计,经计算获得满足约束条件的拓扑形态,在此基础上将其进行抽象,提取实际车架模型,并对此模型进行了有限元分析.     

无副车架自卸汽车车架多目标轻量化优化

为了进行无副车架自卸汽车车架轻量化设计，本文应用有限元分析软件，建立无副车架自卸汽车车架有限元模型。对扭转工况下车架结构强度进行有限元分析，得到车架应力分布，并对车架进行模态分析，根据车架结构强度的有限元计算结果，对安全系数较高的结构件进行灵敏度分析，确定优化设计变量。采用最优拉丁超立方法进行样本采集，建立Kriging近似模型，以质量和最大应力最小作为目标，以一阶模态频率为约束，基于NSGA-II算法对自卸汽车车架进行多目标优化设计。优化结果表明，在保证车架模态频率的情况下，质量减小了15.55%,最大应力减少了1.55%。该优化方法满足设计要求，具有较好的轻量化效果。     

空间机器人碳纤维机械臂动态设计的初步优化法

为适应空间机器人特殊的工作环境,本文依据优化设计理论,采用结构有限元分析方法,并与结构优化设计理论结合,对空间机器人碳纤维机械臂有限元数值分析的结果,进行结构优化分析和设计,获得了优化结构;随后,对碳钎维臂的不同铺层厚度以及同一厚度的纤维不同铺层角度的结构受力情况进行了详细的数值计算分析,得到较理想的机械臂的纤维铺层方法和铺层厚度。     

塑料管材生产中水冷技术的优化控制

根据塑料管材的水幕冷却模型,对水冷参数进行了优化设计,实现了塑料管材水冷却技术的最优化控制.     

一种利用有限元反解技术的动态优化设计方法

探讨了将特征值问题的研究成果与传统的优化设计技术相结合以进行结构的动态设计的问题。提出应用有限元模型修正原理及有限元反解技术，将动态性能约束用设计变量显式表达。从而将困难的结构动态优化设计问题转化为普通的数学规划问题，方便于工程应用。实际算例表明，本文提出的方法切实可行。     

基于区间分析的主轴箱稳健优化设计

为了提高机床主轴箱的静、动态性能及其稳健性,采用区间模型描述不确定性,考虑设计参数的不确定性,建立主轴箱的优化模型;采用拉丁超立方试验设计方法,对主轴箱进行静、动态特性有限元仿真试验;采用Ｋｒｉｇｉｎｇ模型拟合主轴箱的静、动态特性;采用基于区间分析的非概率稳健优化设计方法,对主轴箱进行稳健优化设计,并通过有限元分析对主轴箱稳健优化设计结果进行验证。     

结构特征分级有限元分析及优化

提出结构分级有限元分析及其优化设计,对于大型复杂结构的优化设计有指导意义.该方法解决了复杂结构有限元自由网格划分单元畸形问题,减小了计算规模,提高了计算效率.结构分级方法以部件特征为研究对象,在优化过程中减少了设计变量,避免了不同数量级的尺度出现在一个数学模型中,提高了收敛速度.本文以某型号刮板输送机输煤槽为例,进行有限元分析和优化设计.数值计算结果表明,应用该方法设计的刮板输送机输煤槽取得很好的效果,提高了结构强度,改善了应力分布,减轻了重量,提高了经济效益.     

大型三辊卷板机机架的强度与刚度分析

对一种新型大型三辊卷板机机架的强度和刚度特性进行有限元分析.建立了机架的板壳有限元模型和平面应力有限元模型,并将此两种模型进行比较,讨论了平面应力模型的可行性,为机架的结构优化设计奠定了基础.     

汽轮发电机电磁场有限元分析应用

应用有限元计算方法实现汽轮发电机电磁场分析,可以直接观看电机磁力线和磁密分布情况,结合图表处理得到磁密波形、电压波形及空载特性曲线,对电压波形进行谐波分析,提取基波和谐波,从而方便地算出波形畸变率、电话谐波因数．以一台65MW汽轮发电机作为实例,对有限元计算结果及样机试验数据对比分析,验证了有限元计算结果的准确性,为汽轮发电机设计引入有限元计算方法提供了有价值的参考．     

基于UG和MoldFlow的相机外壳注塑模具设计

针对传统注塑模具设计方法存在设计周期长、成本高且质量难以保证的不足,采用计算机辅助设计软件UG和有限元分析软件MoldFlow相结合的方法进行相机外壳的注塑模具设计,创建了相机外壳的三维实体模型和模流分析有限元模型,通过对注射过程中流动分析结果、冷却分析结果的仿真,调整了相机外壳注塑模具的冷却系统结构,最后采用UG/MoldWizard模块创建了经过优化和调整的注塑模具实体模型.     

基于多学科协同算法的机床主轴优化设计

用多学科设计优化理论进行了机床主轴参数的优化设计.以主轴质量、外伸端挠度和切应力为同步优化目标,利用协同优化算法思想建立了两级优化数学模型,包括一个系统级模型和三个子系统级模型.运用iSIGHT软件对优化数学模型求解,在使得主轴质量最小的同时保证有较好的刚度和强度.计算结果表明多学科设计优化在处理多目标优化问题时有明显的优越性.     

管式蒸发冷却器的优化设计

管式蒸发冷却器在空调、化工、石油等行业中有着广泛的应用。本文首先根据最优化方法建立了管式蒸发冷却器优化设计的数学模型,并分析了约束条件的确定、优化变量的选取及模型的求解方法。然后针对某一算例,利用该模型分析了结构参数对管式蒸发冷却器冷却性能的影响。根据优化设计的结果可知:换热器的长度、宽度以及管间距变化时,目标函数有时呈现振荡性变化的规律。结构参数的取值原则应综合考虑材料费用、运行能耗以及冷却器的冷却能力。优化设计的结果可以为管式蒸发冷却器的设计提供参考,达到节约初投资及降低能耗的目的。     

基于UG NX在机用虎钳运动仿真中的应用

NX是一种最普及、最优秀的CAD/CAM/CAE软件。笔者结合近几年的教学及工作经验,借助NX软件强大的实体建模功能进行建模,并利用装配功能完成了虚拟模型的创建,然后进行了详细的运动仿真分析。本文简单介绍NX软件的装配模块以及UGNX运动仿真应用于机械结构设计。     

基于UG的钢球子午线展开轮参数化设计

子午线展开轮是钢球表面质量检测仪中的关键零件,由于其曲面特征复杂,实体模型一直很难建立.本文采用UG NX 2.0软件对该展开轮进行参数化设计,提出了一种规律曲线结合自由曲面特征相结合的混合建模方法,生成子午线展开轮实体模型,利用该模型最终可以实现展开轮的数控加工和快速成型.结果表明,该设计方法实现了复杂曲线曲面轮廓零件实体的虚拟设计,具有较强的应用价值.     

基于逆向工程的混炼头结构参数化设计

混炼头是转矩流变仪中的关键零件,由于其曲面特征复杂,实体模型一直很难建立.本文利用UG NX 2.0软件,采用逆向工程技术,对混炼头结构进行参数化设计.提出了样条曲线与自由曲面特征相结合的混合建模方法生成混炼头实体模型,利用该模型最终可以实现混炼头的数控加工和快速成型.试验结果表明,这种设计方法实现了复杂型面的混炼头的...     

应用红外技术进行层板冷却特性的研究

在大尺寸低速风洞中采用红外热成像仪对3种应用于涡轮叶片的典型多孔层板结构进行了冷却有效性的实验研究，通过开发的红外热像仪程序包获得了层板表面详细的壁温分布和冷效分布，运用参数分析了层板结构参数对其冷却有效性的影响。结果表明多孔层板结构具有很高的冷却有效性，开孔率是影响冷却有效性的决定因数，开孔率越大，冷效越高。参数f、燃气侧气膜冷却效率ηf和层板内部换热效率ηi是层板优化设计的重要依据。红外测温技术以其非接触和快捷有效的优势在多孔层板冷却特性的研究中具有重要的应用价值。     

烧结机烧结冷却阻力的计算

为合理设计钢铁企业冷却烧结机的风压,对风压基本参数——烧结机烧结冷却阻力进行了理论推导,建立了阻力计算的数学模型,并基于C++Builder开发了相应于模型的计算程序.通过实例对程序和算法进行了验证.结果表明,计算结果与实际相符,说明模型正确.该计算程序简单明了,可广泛应用于冶金行业进行烧结机烧结冷却阻力的计算.     

CAD/CAE技术在某电器盖注塑模设计上的应用

为解决不规则盖类塑件模具设计难题,以某电器盖为例,运用CAE技术对单点浇口、双点浇口X向布置和双点浇口Y向布置三种浇注系统方案成型效果进行对比,对动模隔板式冷却水路、定模普通冷却水路进行了冷却效果分析,确定采用单点浇口浇注系统;针对分析中发现的收缩不均匀和应力过大等问题,通过改变塑件局部厚度,调整模具温度、充填时间和保压曲线等成型工艺参数、优化冷却水路布置等方式,确保获得合格的塑件;用CAD软件NX以及MoldWizard模块设计了主分型面、工作零件与固定腔采用斜面定位方式、斜顶侧抽芯机构、小孔用推管推出与塑件主体用推杆推出相结合的脱模机构,完成了三板模标准模架和标准件的加载,提高了模具设计和试模的效率。