TC4弯曲薄壁件的动力学特性研究

运用ANSYS15.0有限元软件对TC4弯曲薄壁件进行模态和谐响应动力学分析,得到了弯曲薄壁件的固有频率、振型分布和位移-频率响应曲线,确定了弯曲薄壁件产生共振的响应频率和峰值位移,对铣削加工过程切削参数进行了优化选择,研究了辅助支撑对弯曲薄壁件固有频率和振幅的影响,为选择合理的切削加工参数和有效抑制共振提供了参考依据。     

薄壁件多点加工时定位点的优化选择

针对薄壁件柔性加工定位时，定位点选择困难的问题，将B样条曲线引入到薄壁件的建模中，使模型更加符合薄壁件复杂多变的特点；通过SolidWorks二次开发，对薄壁件进行单元化分割，并且对单元的质心坐标进行了提取。将提取薄壁件单元的质心坐标用于质心距离评分的算法中，实现了定位点的优化选择，减小了薄壁件加工的应变量，提高了薄壁件柔性加工定位系统的效率。     

2124铝合金桁梁薄壁件铣削变形仿真优化

桁梁薄壁件具有壁薄、材料去除率高等特点,大量材料去除后将引起内应力的再平衡,使得加工变形变得难以控制。基于Abaqus有限元仿真分析,建立桁梁薄壁件铣削加工的有限元仿真模型,优化装夹方案,对比不同特征结构加工顺序下桁梁薄壁件的变形大小,选择最优走刀策略,大大减少了桁梁薄壁件的加工变形。     

金属薄壁吸能结构耐撞性研究进展

金属薄壁吸能结构耐撞设计广泛应用于飞机、汽车、铁路列车和轮船等几乎所有交通工具的碰撞动能耗散系统的设计中。本文归纳了轴向载荷作用下薄壁吸能件的变形模式和评价吸能结构耐撞性的参数，叙述了薄壁吸能件轴向力学特性的研究成果，最后分析了薄壁吸能件的主要研究方向。     

基于强度性能反求的薄壁件逆向研究

借助三维激光扫描仪对薄壁件的重要特征和外部特征进行扫描测量,基于结构零件的强度性能对薄壁件进行逆向反求;分析结果表明:逆向设计后的薄壁件强度、刚度足够。实践表明,从三维激光扫描测量到逆向建模和有限元分析的设计方法是逆向设计的一种有效设计手段,可提高企业自主开发能力,大幅度缩短产品开发周期。     

车身检具热变形的数值仿真与结构优化研究

汽车覆盖件制造中多采用专用检测夹具作为主要检测手段，用于控制工序间产品质量。覆盖件检具对精度要求高，受使用环境温度影响产生的热变形不能忽略。针对某车型后门总成检具设计，运用有限元方法对检具热变形进行数值仿真，并将其与优化技术相结合应用到结构优化中，有效地降低了检具热变形。     

小型薄壁件钻模装备的设计与开发

小型薄壁件的钻孔加工是零件加工的一个中的难题,研究小型薄壁件的钻孔加工具有重要的价值和意义。基于钻模装备实施小型薄壁件的钻孔加工,可以提高小型薄壁件钻孔加工效率、保障加工精度和提升生产效益。通过精准性与一致性、模块化与多样性、可持续性和经济性的设计原则,结合结构构成与精准加工,解决了装夹困难问题,保障了零件加工精度,提高了钻孔工作效率。通过分析零件工艺分析拓展、定位基准选择、工装方案设计、钻模套设计和零件加工过程实施装备制作,进一步完善简化其结构,为钻模装备的应用提供支撑。     

ABS塑料在成型薄壁件时的变形研究

ABS塑料在注塑成型薄壁件时，制品常因复杂的变形而产生翘曲现象。根据翘曲变形理论，通过Pro／E建立薄壁件模型，利用Moldflow软件模拟研究了浇口位置、保压和冷却过程对翘曲变形的影响，进行翘曲变形预测，以优化薄壁件注塑成型工艺过程设计，提高生产效率和成形质量。     

2124铝合金薄壁结构件整体加工变形仿真分析

薄壁结构件的整体轮廓变形主要是由其毛坯内部残余应力重新分布而引起的,根据双面槽腔薄壁结构件的结构特点建立了薄壁件铣削加工的有限元模型,系统地研究了残余应力的施加,材料去除加工过程所涉及的关键技术,并通过优化薄壁整体结构件的装夹方案以及多个特征结构的加工顺序,控制了薄壁整体结构件的加工变形。     

薄壁类零件加工方法及优化

由于薄壁类零件自身的结构特点,保证其加工精度一直是加工生产过程中的—个难点。针对这一问题,在此分析了其加工精度的影响因素,对薄壁零件的加工进行了分析,选择合理的工艺工序路线,完成了对薄壁零件的数控加工工艺的优化。     

轻型货车EQ1060F车身的结构优化设计研究

主要研究轻型货车 EQ1 0 6 0 F驾驶室车身结构优化设计中的一些关键问题 ,包括结构有限元分析、优化方法选择、敏度分析和结构重分析 ,选择了序列二次规划法用于结构优化问题且收敛效果较好。该研究为汽车车身设计提供了一条新的设计思路。     

Y32—500B四立柱液压机下横梁的结构优化设计

利用结构优化设计方法,对Y32－500B四立柱液压机的下横梁进行了结构优化设计,研究了其中的一些关键理论和技术,包括下横梁的结构有限元分析,优化方法选择,敏度分析和结构重分析,得到了满意的结果,并应用于生产实际。     

轻型货车EQl060F车身的结构优化设计研究

主要研究轻型货车EQl060F驾驶室车身结构优化设计中的一些关键问题,包括结构有限元分析、优化方法选择、敏度分析和结构重分析,选择了序列二次规划法用于结构优化问题且收敛效果较好。该研究为汽车车身设计提供了一条新的设计思路。     

基于连续响应表面法的汽车结构耐撞性仿真优化

汽车结构的耐撞性及碰撞吸能优化是现代汽车工业重要的研究内容.耐撞性的优化涉及到材料与结构的众多参数,传统的设计、仿真及碰撞试验往往只能在一定程度上改善结构的碰撞性能,而无法达到限定条件下的最优状态.为解决汽车碰撞的优化问题,文中采用连续响应表面方法,通过变量筛选技术和一阶线性响应表面模型,并结合非线性有限元程序进行全局寻优.汽车前端结构的耐撞性优化表明,该方法具有较高的精度和稳定性.     

基于有限元逆算法的板料成形模拟拉深筋的灵敏度优化

基于有限元逆算法和灵敏度优化的BFGS （Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno）算法，提出一种以成形极限曲线和起皱极限曲线作为目标函数，优化拉深成形中的拉深筋位置和大小的拉深筋灵敏度优化算法。优化算法综合考虑冲压件成形过程中起皱和破裂对成形性的影响因素，比只考虑板厚变化更能准确地反映板料的成形性，而且基于逆算法的灵敏度优化算法计算速度很快，可以应用于大型复杂冲压件的工艺参数优化过程模拟。通过两个典型的零件验证了该算法的优化结果符合实际工艺。     

Calculation of design sensitivity for large-size transient dynamic problems using Krylov subspace-based model order reduction

Nowadays, transient dynamic responses of a large-size finite element (FE) model can be solved within a reasonable computation time owing to rapid improvement in both numerical schemes and computing resources. However, increasing demands for accurate simulation and complicated modeling have led to larger and more complex finite element models, which consequently result in considerably high computational cost. In addition, when structural optimizations include transient responses such as displacement, velocity, and acceleration, the optimizations often do not end within a reasonable process time because the large-size simulation must be repeated many times. In order to reduce the computational cost in this respect, model order reduction (MOR) for the original full-order model (FOM) can be used for the transient response simulation. In this paper, a transient dynamic response analysis using Krylov subspace-based MOR and its design sensitivity analysis with respect to sizing design variables is suggested as an approach to the handling of large-size finite element models. Large-size finite element models can incur the problem of a long computation time in gradient-based optimization iterations because of the need for repeated simulation of transient responses. In the suggested method, the reduced order models (ROMs) generated from the original FOMs using implicit moment-matching via the Arnoldi process are used to calculate the transient response and its design sensitivity. As a result, the speed of numerical computation for the transient response and its design sensitivity is maximized. Newmark’s time integration method is employed to calculate transient responses and their design sensitivities. In the case of the transient sensitivity analysis, we apply a temporal discretization scheme to the design sensitivity equation derived by directly differentiating the governing equation with respect to design variables. This methodology has been programmed on the MATLAB with the FE information extracted from the FE package ANSYS. Two application examples are provided to demonstrate the numerical accuracy and efficiency of the suggested approach. The relative errors of transient response and design sensitivity between the FOMs and ROMs are also compared according to the orders of the reduced model. Calculation of transient dynamic responses and their sensitivities using Krylov subspacebased MOR shows a sizeable reduction in computation time and a good agreement with those provided by the FOM.     

基于有限元法的结构优化与灵敏度分析

探讨了用有限元法进行结构优化与灵敏度分析的一般思路 ;介绍了优化与灵敏度分析的基本理论及利用 I-DEAS软件进行优化的过程。以某轻型客车的车架为例 ,选弯曲刚度、扭转刚度和一阶扭转频率为性能约束 ,根据灵敏度分析结果 ,按高刚度、轻质量的要求 ,选择出有效的设计变量进行了重量最轻或性能最优的结构优化 ,并得出相应的结论。     

大型飞机加筋壁板结构稳定性设计分析方法研究

大型飞机机翼上壁板、翼梁腹板等可达上百平方米,开展其结构承载稳定性设计与精细分析工作,对于结构的承载安全性、寿命以及重量优化等具有重要工程意义.文中提出一套基于准三维参数化有限元分析建模、正交试验设计与非线性数值计算相结合的设计分析方法,可有效解决精细设计论证工作中的难点,并获得结构参数对结构承载稳定性的敏感性以及初步的优化设计方案.算例表明文中建模方法与非线性数值分析的必要性.     

基于结构优化的客车骨架轻量化设计研究

建立了某大型客车车身骨架FE模型,获取了自由模态参数以及静态弯曲和扭转工况下的刚度和强度特性。基于分析结果,对车身骨架结构形式进行了改进。利用优化设计方法,建立了以客车薄壁梁厚度为设计变量,车身总体积和表征车身刚度的状态量为响应的优化模型。通过对影响车身轻量化和力学性能指标构件的灵敏度分析,筛选了设计变量,重新建立了以车身骨架总体积最小为目标的优化模型,得到了轻量化效果明显的优化方案。最后对轻量化模型进行典型工况分析,与初始模型进行了对比,验证了优化方案的可行性。     

结构优化有限元分析在客车概念开发中的应用研究

通过分析客车概念开发阶段车身结构优化有限元分析的作用和特点，研究利用简化的参数化分析模型进行早期结构方案优化分析的方法，并针对实例客车概念开发，以提高整车刚度、降低车身骨架自重为目标，进行优化分析的应用研究。优化结果对于客车概念开发阶段的方案确定及后续车身结构详细设计具有重要帮助。