关于鸿化堰导水堰堰顶高程计算方法的优化

鸿化堰导水堰工程已经完工并正常运行数年,通过运行资料来看,设计成果实现了预定的设计目标。在导水堰的顶高程设计中,综合考虑了各个因素对取水能力的影响,结合导水堰过流过程对水位的抬高作用,确定了导水堰的顶高程,同时也复核了导水堰对岷江行洪能力的影响。其计算方法清晰,计算过程科学,充分利用了各种水力学计算公式,对类似的工程设计均具有较好的指导意义。     

基于MBNWS算法的假人胸部结构多目标优化设计

基于结构材料灵敏度分析,建立了具有粗细网格单元搭配特点且满足试验标定的假人胸部结构有限元简化模型。为了提高该简化模型的"拟人"精度,以同时降低胸部位移峰值及摆锤力峰值与物理假人的误差为目标,建立了基于材料参数的假人胸部多目标优化模型,及其高精度的目标函数代理模型。选取BFGS拟牛顿算法,结合应用加权和技术及Frisch内点罚函数处理,设计了可用于求解不等约束的多目标优化算法,即MBNWS算法。运用该算法获得了假人胸部简化模型多目标优化问题的Pareto最优解集及其前端。结果表明:优化设计后的假人胸部模型可更准确地模拟碰撞中物理假人胸部的力学响应特性。同时,该算法运行速度快、效率高,可推广应用于快速、有效地求解工程中的多目标优化问题。     

基于结构与材料参数的S形薄壁梁抗撞性与轻量化研究

以车身前部吸能部件前纵梁结构中常见方形截面S形薄壁梁为研究对象,探讨了如何通过合理引入诱导槽和加强筋设计提高其抗撞性,及基于材料属性实现轻量化设计。根据诱导槽位置分布、个数和加强筋分布的不同建立8种有限元模型,通过仿真优选了两种吸能特性较好的结构模型;在此基础上,以质量为约束,结构几何尺寸为设计变量,提高抗撞性为目标,对其中带有加强筋的S形薄壁梁进行多目标优化,并基于高精度代理模型快速获得了最优设计参数;对比碰撞力-位移仿真曲线与理论曲线,验证了优化模型的有效性;通过将加强筋板的材料改为镁铝合金,进一步实现了轻量化设计。研究成果为实现薄壁梁结构的抗撞性优化与轻量化提供新的解决方案。     

盘件无模碾压技术进展及产业化分析

无模碾压技术在发动机用双性能涡轮盘成形方面具有特色优势,并广泛应用于高温合金、钛合金、轻合金和钢类等大型复杂盘件的加工成形。通过详细剖析无模碾压技术及设备研究现状,分析并探讨了现有设备样机存在的问题及实现无模碾压技术产业化应用的主要途径。研究结果表明,目前仅有俄罗斯和美国GE掌握无模碾压成形工艺和装备,国内仍处于基础研究阶段;现有样机设备刚度和强度不足,在框架结构、加热系统、成形工艺及模拟仿真方面还存在一些问题,尚不能满足高温合金涡轮盘样件的成形需求,亟需开发新一代无模碾压成形设备;基于前期在电阻炉加热系统、碾压头设计、工艺计算软件和工艺数控执行系统的研究成果,依托现有成熟的卧式数控辗环机并在其基础上改造升级,是无模碾压技术快速实现产业化的最佳途径。     

基于专利大数据分析方法的锻压领域热点技术挖掘北大核心CSCD

首先利用智慧芽专利大数据检索平台,梳理并分析了先进锻压各细分领域的热点技术及其全球分布情况与发展态势;继而采用可视化方法,对比分析了锻压领域各细分方向的全球主要研发实体及其重点技术布局、创新情况。结果表明:中国在先进锻压领域的专利总量全球排名第一,但日本、美国、德国的部分先进锻压技术仍处于全球领先水平;锻压前沿热点技术主要集中在高速精密锻造、锻压模具、锻件质量检测、连续锻造、锻压操作机、锻压数字化等方向;应用主要集中在航空航天大型模锻件、发动机环形锻件、钛合金锻件,汽车覆盖件、铝合金轮毂、燃料电池板,高速列车制动器轮毂、盘体,复杂薄壳体、风电发动机主轴等领域。