机械结构分层优化技术研究进展

复杂机械结构优化设计一般表现为多目标、多约束、多参数的优化问题,所以复杂结构优化设计过程通常存在计算复杂、不易收敛等困难。分层优化技术是复杂结构优化设计的一种有效途径,通过将优化问题中复杂的约束、设计变量以及功能目标合理分解为若干子层问题进行求解,然后通过协调得到复杂机械结构整体优化问题的结果。文章对机械结构分层优化技术的理论、应用研究现状进行了总结并探讨了其关键技术环节及发展趋势。     

极端工况下某汽车前横向稳定杆的轻量化分析

为解决高尔夫6汽车前横向稳定杆轻量化问题,提高前横向稳定杆的结构可靠性与强度,对前横向稳定杆空心化,并采用高强度钢等为设计变量,在其许用范围内,以质量最轻、满足设计要求为目标进行了前横向稳定杆的结构优化.通过Solidworks软件建立三维模型,采用有限元分析方法,仿真得到了应力分布图和横向稳定杆位移分布图.对轻量化后的稳定杆进行两种极端工况分析、扭转刚度分析和模态分析,并与理论计算值进行对比,结果表明在横向稳定杆减重1.561kg(约20%)的情况下,仍满足强度刚度要求,同时不会与发动机工作频率发生共振.     

MBD在发动机制造领域的应用

介绍MBD技术的发展概况,分析其应用于车用发动机制造领域的优势,为MBD技术在发动机制造领域的推广发展提出建议,进而改善发动机制造的工艺过程,提高数字化生产效率。     

基于模态灵敏度的柴油机传动箱结构改进设计

传动箱是柴油机上用于包络传动机构的壳类部件,在评价柴油机整机刚度的模态试验过程中,整机的多个低阶模态振型均显示为传动箱局部模态,进而发现传动箱对柴油机整机刚度的影响较大。基于上述实际问题,在利用试验模态法验证传动箱有限元模型有效的基础上,通过对该柴油机传动箱结构进行模态计算,分析了其动态特性,并进一步以传动箱一阶模态的频率和最大模态变形为响应指标,以传动箱宽度等七种主要结构参数为设计变量进行了灵敏度分析,结果表明传动箱壁厚是影响其刚度的关键因素。然后从传动箱壁厚角度提出了10种传动箱结构改进设计方案,并以模态频率和结构质量变化等指标对比分析得到改进方案4(传动箱壁厚增量为0.5mm)为最优设计方案。研究表明:传动箱壁厚参数是影响传动箱结构刚度的关键因素,而传动箱结构刚度对柴油机整机刚度的影响较大,文中将灵敏度分析、模态试验、数值模拟相结合的方法对于类似壳类零件具有一定的借鉴意义。     

产品数据管理(PDM)技术的发展

回顾了PDM技术的发展历程,结合当前PDM技术的发展现状,展望了PDM技术的发展趋势.产品数据管理技术作为一体化信息集成管理技术,正渐成为现代企业的一种重要策略.     

基于关键时间点的能量等效静态载荷法及结构动态响应优化

基于位移的等效静态载荷法是目前解决动态约束处理困难、计算收敛性差的结构动态响应优化问题的有效途径,针对位移等效静态载荷法的优化结果不准确、工程实用性差等不足,提出一种基于能量等效的动态载荷静态转化方法。该方法通过结构在动、静态载荷作用下能量变化关系推导,分析能量等效的基本原理,在载荷等效转化时刻识别基础上,进一步构建了基于能量等效理论的动态载荷等效静态转化的优化模型,最后应用全局优化算法求解找到了等效静态载荷,并以文献经典算例——124杆桁架结构为例验证方法的有效性和准确性;将理论研究成果应用于发动机活塞的动态优化设计中,验证了方法的工程实用性,同时为基于等效静态载荷法的结构动态响应优化设计提供了一种新的思想。     

基于工艺特征的CAD建模方法研究与应用

在总结CAD建模方法的基础上,提出一种基于工艺特征的建模方法。通过引AT艺特征的概念,结合特征建模技术与零件工艺信息的特点建立工艺特征信息模型,并采用Pro／Toolkit二次开发模块创建三维零件模型的工艺信息库,实现了在零件实体模型中来获取与模型特征相对应的零件工艺信息。最后以曲轴为对象进行应用验证,证明了该方法的可行性和实用性。     

铸造铝合金缸盖切削刀具分析

介绍了铸造铝合金的特点以及在汽车发动机缸盖中的应用;分析了高强度铝合金缸盖各部位的加工精度,并指出其加工特点和难点;详细介绍了几种铸造铝合金加工刀具,并分析其匹配性和刀具角度的选择;简要介绍了高速切削铝合金发展。     

面向刀具参数化过程的Pro／E二次开发

针对刀具在生产过程中缺乏标准化管理、重复建模等问题,依据刀具库中刀具系列化、规格化的特点,在分析参数化建模过程的基础上,采用Pro/Toolkit二次开发模块在VC 。 NET2008平台上进行刀具库的建立,最后,以实例来验证参数化的应用过程。可为企业管理和产品生产提供支持,提高了生产效率。