规则孔型泡沫金属的设计制造研究

研究规则孔型泡沫金属的结构设计与制造方法，利用三维造型软件Unigraphics，对泡沫金属的结构进行预设计，并利用快速成型与电沉积技术制造出了具有规则孔型结构的泡沫金属。设计了4种不同的泡沫结构，并详细说明了金刚石型泡沫结构的设计及制造方法，分析了其结构参数。本研究设计制造的规则孔型结构的泡沫金属，各项结构参数可调可控，可以最大限度地发挥其使用潜能，获得理想的性能。     

设计结构矩阵在机械协同设计中应用

介绍协同设计中设计结构矩阵的构造及应用，通过设计结构矩阵，可以深入了解设计行为，提高设计效率。     

鱼雷气舱结构可靠性优化设计

本文将现代设计方法中的可靠性设计理论与最优化技术结合起来，提出了鱼雷气舱结构的可靠性优化设计方法，按照气舱结构的设计要求和工作条件，选定设计变量，建立了目标函数和约束条件的数学模型，并给出了气舱结构可靠性优化设计实例。结果表明：可靠性优化设计方法比传统的安全系数方法具有能进一步减轻结构重量的优点，是一种比较有效的设计方法．     

基于响应面法和拓扑优化的四旋翼无人机机架结构优化研究

机架是四旋翼无人机的重要支撑结构，机架结构的强度和刚度直接影响飞行安全，机架结构的轻量化是实现无人机长续航、高效率的关键，机架结构的振动稳定性也是设计的重要考虑因素。基于响应面法和拓扑优化方法，对某型民用无人机机架结构进行了优化设计研究。首先建立数学模型，将优化问题转化为机架结构的质量和强度的双目标优化问题，采用响应面法对机架结构参数进行重新设计，寻找最优参数组合，再通过拓扑优化方法，在保证结构强度的同时，对新机架进行减重设计，最后，经优化设计后的新机架减重56.2%，并且结构材料分布合理，结构位移量小且各阶模态均不会发生共振，满足设计要求。     

基于ANSYS分析软件的磁力泵隔离套结构优化设计

在经验设计的基础上，根据设计要求，利用有限元分析软件ANSYS对磁力泵隔离套的结构参数进行优化设计。并将最终优化得到的结构尺寸与原始设计尺寸从应力和位移两项指标进行对比，表明，优化结果对隔离套的结构改进设计具有一定的指导作用。利用ANSYS一次计算即可完成结构的应力和寻优计算，不但完成了结构计算，满足了设计规定的约束条件，也实现了目标最优。     

电磁径向轴承结构参数设计研究

以某导弹转动惯量测试平台中电磁径向轴承的结构参数设计为例，详细研究了电磁轴承结构参数设计的几个关键问题，提出了有静载时差动控制电磁铁静态工作点的设置及启浮问题的新思想，新方法，给出了具体的设计步骤，对电磁轴承结构参数设计有实际的指导意义。     

避开外载激振频率的舰艇底部结构再设计方法研究

为避开外载激振频率，针对舰艇底部结构特点，研究了其结构再设计的方法。在设计参数选取，设计过程的确定，优化数值方法等方面作了深入研究。形成了比较有效的避开激振频率的结构再设计方法。     

一种模块化电子机箱结构及热设计

军用电子设备集成化越来越高，设备结构日趋复杂，在满足电子设备正常稳定工作的背景下，设计效率高、迭代方便、经济性好的机箱结构成为赢得市场的关键。通过对机箱内结构件与电路板的组合设计提出一种集成化、模块化程度高的机箱结构，进行了合理的公差设计、工艺设计以提高电路板连接器连接的可靠性。设计了针对该机箱结构的散热方式、风道结构，并进行了热仿真分析，证明了机箱良好的散热性能。设计了内置式滑轨，通过后推拉方式打开机箱进行元器件拆装、维护。该机箱具有模块化程度高、结构紧凑、内部线缆少、散热能力强、维修便捷性好等优点，机箱研制周期短，迭代性好，具备良好的经济性。     

一种含异形结构的汽车合装吊具设计与优化

为解决汽车合装吊具采用传统型材导致的自质量大、美观性欠佳及折弯处应力集中等问题，设计了一种以非均匀有理式B样条曲线(Non-Uniform Rational B-Spline, NURBS)为轮廓的异形吊臂结构。对吊臂结构进行用材分析，通过传统型材结构与异型结构的对比，提出一种以异型基本单元为结构主体的定制化设计流程。通过有限元分析软件对吊臂及吊具整体结构进行静力学分析，验证了结构设计的可行性；根据变密度法原理对吊臂结构进行轻量化设计，采用Inspire软件的OptiStruct求解器对其进行拓扑优化，得到3种轻量化结构方案并进行优选。综合考虑可能出现的复杂工况，对连接结构进行二次拓扑优化设计，得到最终结构优化方案，为机械装备的轻量化设计提供参考。     

面向协同设计的任务规划与解耦策略

为了合理规划协同设计任务，缩短产品开发周期，首先提出了符号设计结构矩阵的概念，并根据设计结构矩阵元素的类型，对设计结构矩阵进行了分类，在有向图建模方法的基础上，扩展了有向图的建模方法。其次，提出了将后序任务对前序任务的强依赖关系用一个弱依赖关系和一个反馈特征来代替的弱化策略，并结合扩展有向图的建模方法和符号设计结构矩阵，给出耦合任务集自动解耦算法。最后以冲压模具协同开发为例进行了验证。实践表明，该方法能有效地减少耦合任务集设计迭代，具有实际的推广价值。     

反作用飞轮结构的动态优化设计

在综合考虑飞轮执行机构的动量容量、输出力矩、质量、体积、功耗、成本及复杂性等因素的基础上，基于优化设计软件ISIGHT及结构有限元分析软件ANSYS，对基于磁悬浮轴承技术的反作用飞轮的结构外形尺寸进行动态优化设计，在确保反作用飞轮结构在给定设计转速下能达到一定的角动量，同时满足结构强度、刚度、形态等方面的要求的前提下，使反作用飞轮的质量最小，优化结果令人满意。设计思路和方法可以用于系列反作用飞轮结构的设计和研制。     

汽车车门玻璃升降器结构研究与仿真

随着社会的不断发展，人们对汽车的安全性、舒适性和可靠性的要求越来越高，作为车身主要附件，车门附件设计又是车门设计的关键，如何高、准确、智能化地进行车门附件设计工作，缩短设计周期，是目前汽车行业研究的一个重点。本文就汽车车门及车门附件的设计方法及要求进行了论述，结合实际设计研究，重点对车门玻璃升降器的结构形式、性能要求、设计布置要领等方面做了完整的阐述，针对玻璃升降器的设计及在车门结构中的布置，从结构仿真和优化设计的角度，提出较完整的改善结构设计功能及性能的设计方法。     

基于节点增强的功能点阵设计方法

针对点阵的功能结构一体化设计问题，提出一种依据梁模型仿真结果增强点阵结构节点的设计方法。以齿轮为载体对辐板填充点阵结构，通过搭建的振动检测平台对点阵结构的功能性能进行验证。实验结果表明，相比质量相同的点阵结构，功能点阵结构的振幅降低20.90%，且承载能力提高30.00%。     

基于功能特征结构映射的夹具设计模型与方法

为实现夹具设计的智能化，基于功能论的设计方法，通过对夹具的功能进行分析和分解，研究了夹具功能的表达和夹具的设计过程，建立了基于功能特征映射模型的夹具设计过程和方法。构建了夹具的功能模型，提出用特征作为夹具功能和结构的中介，建立了功能-特征-结构的映射模式。在对夹具设计中的约束进行分析的基础上，总结了夹具各子功能的备选特征集，运用模糊映射的理论实现夹具功能到特征和特征到结构的映射，得到夹具的结构方案。最后，用钻模设计进行了实例验证，证明了该方法的可行性和有效性。     

微型涡轮发动机整体结构零件的设计问题

整体结构零件设计是各类微型机械结构设计的核心问题，本文着重讨论了微型涡轮发动机中的整体结构零件设计问题，指出只要认真分析零件的受力、工况和结合计算机的分析计算，在构造上采取一定的措施，是能够设计出可靠的整体结构零件的     

基于CA的结构拓扑设计的研究—平面薄板加强筋拓扑形态创成的仿真

根据CA（Cellular Automata)算法的模型和过程，设计了它在结构拓扑形态设计中的应用步骤，以简单结构的力学模型为基础，分别用力学规则和神经网络方法进行归纳，整理，分类和学习，得到了进化规则，进行自下而上自动创成结构形态，友平面薄板的加强筋设计为例，进行计算机仿真，得到的结果与实际依靠人的经验设计的结构拓扑形态较为吻合，且具有较强的泛用性和鲁棒性。     

基于疲劳强度的铰链梁结构优化设计研究

以有限元法作为结构分析手段，建立金刚石六面顶压机的关键零部件——铰链梁的有限元力学模型和结构优化设计模型，在考虑疲劳强度的条什下，完成铰链梁的结构优化设计，为金刚石六面顶压机关键零部件的设计提供一套较为完整的设计方法和设计系统。同时，针对饺链梁的具体情况和特点，采用IGES数据交换标准，实现实体建模软件Pro／E和有限元分析软件ANSYS之间的有效数据交换，形成一个较为有效、完整的铰链梁CAD（computer aided design）／CAE（computer aided engineering）集成设计系统，为CAD（computer aided design）／CAE（computer aided engineering）／CAM（computer aided manufacture）系统集成研究提供有益的尝试。利用ANSYS的APDL参数化语言，编制铰链粱的结构优化设计程序ODPST，采用零阶优化方法进行铰链梁的结构优化设计，得到精确可靠的设计参数，有效提高铰链梁的抗疲劳性能和强度。     

注塑机主体结构模块化设计及其实例研究

通过对注塑机结构和功能的分析，提出了注塑机结构模块化设计思路。并给出了注塑机结构模块化设计的实例。通过研究可见：注塑机结构的模块化设计将有效地控制注塑机零部件品种，促进零部件在虚拟企业范围内的专业化生产，提高整机质量，缩短新产品开发周期，降低产品开发、生产和维护成本，方便产品维修。     

基于知识的人工骨三维结构仿生设计研究

针对目前人工骨设计中产生的生物活性差、设计周期长、植入人体内出现排异现象等问题，提出了一种基于知识的人工骨三维结构仿生设计方法；结合人体的知识模型，分成人工骨外部三维重建和内部微观结构仿生设计两部分，可以设计出具有内部仿生微观结构和外部与实际骨形状相似的人工骨。     

结构模块化设计在收/发卡机中的应用

概括介绍了模块化结构设计在收／发卡机中的应用，并针对高速公路电子收费设备的机械结构特点提出了应用机械结构模块的设计思路进行收／发卡机设计的具体方法，说明结构模块化设计是电子收费设备结构设计发展的必然趋势。