基于多因子模糊算法的分动器设计方案评估方法研究

为了获取合理的评价方法作为分动器设计方案评价的目标,以某种智能四驱车分动器的3种设计方案为例,简述了多因子模糊综合评价方法的基本原理及多因子模糊综合评价方法模型的构建步骤,根据汽车越野性能和行驶性能的要求,在保证分动器性能及性能稳定性、零部件强度和刚度可靠性的条件下,以分动器齿轮体积、原地起步加速时间,最高车速为评价因子建立分动器多目标评价函数,然后应用多因子模糊综合评价方法进行了评价。实例评价结果表明:采用多因子模糊综合评价方法可以对多种类型的分动器进行合理有效的评价。     

基于多目标满意度的车身轻量化方案优选

为实现车身不同轻量化方案的有效优选,提出了一种基于多目标满意度决策机理的车身轻量化方案优选方法。该方法以不同方案对应性能分析数据为基础,以质量减轻、成本降低和性能改善为目标,估测各目标对方案优选的权重,建立车身轻量化方案优选的多目标优化。基于多目标满意度决策机理,对不同方案进行综合评价,得到的综合满意度最大的方案经验证合格即为优选的轻量化方案。以车身发动机罩板为例,验证了所提方案的有效性。     

面向多目标满意度的分动器与整车匹配优化

以分动器为研究对象,建立以体积最小,原地起步加速时间及燃油经济性相结合的多目标满意度函数。基于响应曲面法和遗传算法,运用Matlab软件编写了分动器多目标满意度优化程序,得出了优化结果。通过AVL-Cruise虚拟试验软件仿真,得出优化前后原地起步加速时间和燃油经济性结果。结果表明:基于多目标满意度方法下,以体积最小和燃油经济性为重点优化对象,得到在体积与燃油消耗率明显减少的情况下,汽车原地起步加速时间增加0.52 s的优化方案,为分动器与整车的匹配提供了理论依据。     

结构减重中车架横梁上加强筋对局部应力影响分析

通过建立某半承载式客车整车骨架有限元模型,利用有限元分析手段,采用对比的方法提出加强筋布局的有效加强区域和非有效加强区域,从最大应力角度分析加强筋在有效加强区域内不同布局对V型推力杆支座连接件在制动瞬间的加强效果,体现加强筋的加强作用。在连接关系和焊接工艺允许的前提下提出3种加强筋布局方案,并对比3种方案的应力分布规律和应力极值,确定加强筋在有效加强区域内的最优布局,并以最优布局的结构为基础,在整车模型下进行尺寸优化和优化结果的分析验证。由分析结果得出,在有效加强区域内合理设计加强筋,能有效提高局部承载能力,在保持原承载能力的基础上进行尺寸优化,减轻结构的质量。     

月壤钻取采样钻进导向机构多方案评价与优选

我国探月三期的主要目标之一是利用钻取采样装置获取不小于2 m深度的月壤样品并返回地球,钻进导向机构的合理设计是保证钻取采样装置顺利采样的关键。在充分分析钻进导向机构所要求的功能和性能的基础上,对钻进导向机构提出合理构型,并针对导轨副摩擦形式和接触类型的不同,提出8种设计方案。为综合评价各方案的优劣,给出评价指标集,基于层次分析法建立导轨副多方案的综合评价模型。通过对判断矩阵的计算和一致性检验,得出各方案权重,最后确定方案集中的最佳方案,为类似的多方案优选提供依据。     

分时四驱汽车用分动器多目标优化设计

针对分时四驱汽车用分动器的优化研究问题,提出基于多种群遗传算法的分动器多目标优化设计方法。建立以最大爬坡度、燃油经济性以及齿轮重合度为目标的分动器多目标优化数学模型,基于多种群遗传算法进行优化设计,运用AVL-Cruise软件进行整车虚拟仿真模型,并对优化前后结果进行虚拟实验。结果表明:优化后车辆最大爬坡度降低2.78°,燃油消耗量降低12.52%,行星齿轮重合度提高8.62%;实验结果与优化结果相吻合,验证优化结果的正确性。     

桥式龙门铣床横梁方案设计及其多目标决策方法

为了解决横梁结构方案设计及其优选问题,提出一种基于正交试验设计、模糊层次分析和灰色关联分析的横梁方案设计及其多目标决策方法。根据多因素多水平的横梁结构设计特点,采用正交试验设计确定横梁候选设计方案,获得各方案决策指标值;以静力学性能、抗振性、轻量化和经济指标为主要决策目标建立了横梁设计方案指标体系,采用模糊层次分析法和灰色关联法进行横梁设计方案的多目标决策。将该方法应用于桥式龙门铣床横梁方案的设计与决策,从构建的8种横梁候选设计方案中确定了参数组合为"侧挂式—井—20mm—线轨"的横梁最优方案。研究结果表明,所提出的横梁方案设计及其多目标决策方法理论性强,决策求解收敛性好,具有较高的工程实用性。     

个性化产品定制系统下基于客户满意的方案优选算法模型研究

基于客户的个性化需求,以最大限度提升客户满意度为目标,建立了一种定制产品方案优选模型,同时设计了一个衡量客户满意度的函数.提出了定制产品方案优化选取的两种方法,广义加权法和投影法.以个性化定制摩托车产品为例,应用两种算法进行了方案优选.结果表明,两种算法得到的产品定制方案模型完全一致.从而确定了基于客户满意度最大的产品最优方案.该方法模型具有一定的实用性和有效性.     

供应商参与下的产品部件设计方案选择模型

研究了供应商参与下新产品部件设计方案的选择问题。通过引进综合表现度的概念来表征部件设计方案对成形产品顾客满意度的贡献。基于模糊综合评判、综合供应商的评价等级及备选方案的表现度,确定各设计方案的综合表现度。基于质量功能配置思想,建立了产品规划和部件规划质量屋。利用质量屋的信息和部件设计方案的综合表现度,建立了供应商参与下部件设计方案选择的组合优化模型。该模型考虑设计制造企业的成本约束,以产品部件组合方案的综合表现度最大为目标。以液晶显示器为实例,说明了模型的应用。     

基于轻量化的生活垃圾压缩箱体结构优化设计

地埋升降式压缩垃圾站是一种新型的城市生活垃圾中转站。为了提高其垃圾压缩箱体(简称箱体)的综合力学性能,达到轻量化的目的,以加强筋板的布置和箱体壁厚作为设计变量,设计了三种不同的加强筋板布置方案。采用ABAQUS软件进行有限元分析,优选出最佳设计方案。分析结果表明:在满足箱体工况(箱体材料许用应力为150 MPa)的条件下,其质量减少了715.8 kg,可实现箱体轻量化设计。     

电动汽车动力系统参数多目标优化方法

提出一种以电动汽车的综合性能需求为驱动,基于质量功能展开和径向基函数的动力系统参数多目标优化方法。以包含成本、工况能耗和续驶里程等的综合性能最优为目标、以动力系统部件特征参数为设计变量,建立动力系统参数多目标优化的数学模型;基于质量功能展开建立整车性能需求和技术特性指标的耦合模型,确定子目标函数的权重系数;基于Modelica建立整车性能仿真模型并构建工况仿真的径向基函数响应面模型;采用模拟退火算法进行动力系统参数的综合目标优化设计。以某款电动汽车进行实例验证,优化方案的车辆综合性能提升了6%,证明了研究方法的有效性。     

基于相对距离尺度TOPSIS法的机床结构优选设计研究

为了合理、高效地进行结构改进及优选设计,提出了采用相对距离尺度的改进TOPSIS评价方法,以对多种备选方案进行综合分析和优选。首先确定评价指标,建立原始数据矩阵;然后得出各评价指标的权重系数,根据可适应设计原则建立多个评价目标,并基于三种距离尺度的综合性能进行评价,总结三种距离尺度方法的特点;最后以某大型立式磨床的横梁设计方案为例,将它的12种变型作为评价目标,采用有限元分析,将其质量及动静热态特性作为评价指标,计算出三种方法下的12种评价目标的评价结果向量,并通过对比,选出综合考虑三种方法的最优评价方案。实践表明,基于相对距离尺度的TOPSIS方法能明确区分方案优劣,且与实际生产所选择方案相符合。     

燃料电池重卡动力系统参数匹配与能量管理策略仿真分析

为提高燃料电池重卡综合性能,首先确定了其动力系统构型方案,依据整车动力性与经济性要求对驱动电机、燃料电池以及动力电池进行部件选型和参数匹配,利用AVL Cruise软件搭建了整车物理模型。制定了一种基于模糊控制方法的能量管理策略,并在MATLAB/Simulink环境下建立模糊控制能量管理策略模型。通过MATLAB DLL方式实现了能量管理策略模型与整车物理模型的联合仿真。仿真结果表明所提出的整车动力系统设计方案和能量管理策略能够满足整车动力性并有效地提高了整车的燃料经济性。     

夹角余弦赋权法在润滑油配方优选中的应用

针对润滑油配方优选存在性能指标要求多、选择难等问题;运用夹角余弦赋权法确定各评价指标的权重系数,并根据模糊数学理论,建立了润滑油配方方案优选模型。以金属加工液配方为例,对所建立的优选模型的适用性进行了综合考察。结果显示,运用所建立的优选模型对润滑油配方方案进行优选是可行的,且综合评价结果的可信度高。该优选模型为润滑油配方方案的优选提供了一种科学而有效的新途径。     

一种模块化设计中设计方案的综合评价方法

针对产品模块化设计中方案设计的多解性,为了解决众多的方案中优选出最佳方案的难点,构建出一种新的综合评价方法.通过确定模块化设计中的综合评价指标,建立综合评价模型,将模糊综合评价方法加以改进,使其能用于解决上述问题,并与层次分析法结合起采,对应用实例的模块化设计方案进行评价.验证了此种方法的有效性和实用性.     

基于TOPSIS法的大型床身优选设计

以球形蜗杆砂轮磨齿机的床身为研究对象,设计了不同的床身结构作为备选方案,并建立了各方案参数化模型,对其进行了灵敏度分析和多目标优化计算确定其最优尺寸参数,通过对其进行有限元分析获得了优选决策的初步数据。建立了床身优选评价的TOPSIS数学模型,经计算求解优选出最佳方案。对比分析了优选前后床身的静态和动态性能,验证了床身的优选结果的有效性,完成了球形蜗杆砂轮磨齿机床身的优选设计。     

一种介电型电活性聚合物材料的非线性超弹性模型

介电型电活性聚合物(Electroactive polymer,EAP)材料的应力应变本构模型是进行EAP驱动器设计和优化的基础。提出一种由非线性弹簧组成的、具有空间网状结构的EAP膜超弹性模型,基于能量法推导出其应力变形关系式,并揭示该模型与Ogden模型之间的关系。采用单轴、等双轴拉伸试验分别对相关模型参数进行拟合,利用该结果对等双轴、单轴拉伸的受力进行预测和对比分析。根据不同条件拟合出的材料参数进行试验预测时,其结果与实际值存在一定差异,提出对单轴、等双轴拉伸试验数据进行综合拟合的方法。采用综合拟合方法后模型分析精度得到很大提高。分析结果表明,3参数的非线性超弹性模型能较准确描述两种试验条件下的EAP膜应力变形关系,模型参数的拟合数据宜选与其工作条件相近的试验方法获取。     

多轴驱动车辆整车动力传动系统多体动力学建模研究

针对某多轴全轮驱动重型特种车辆,利用ADAMS开发了基于变速箱、分动器、差速器的8×8整车动力传动系多体动力学模型,并引入实际边界条件;在整车模型中,对其进行不同典型工况下的仿真分析,验证了模型的有效性。结果表明:开发的动力传动系模型可以作为整车动力传动系统多体动力学研究的基础;同时可更改模型子系统实现不同零部件匹配,进而指导之后的总体设计零部件选配工作。     

预压缩对橡胶球铰疲劳寿命的影响

利用实验与有限元分析相结合的方法,探讨径向预压缩量对橡胶球铰疲劳寿命的影响。通过橡胶材料的单轴拉伸、平面拉伸和等双轴拉伸性能测试,确定选用合适的橡胶本构模型,并采用Abaqus有限元软件对一种典型橡胶球铰进行应变分析,探讨预压缩量对最大对数主应变的影响,进而由材料的疲劳寿命与最大对数主应变的关系,分析得到预压缩量对橡胶球铰疲劳寿命的影响,提出预压缩量的优选方案。     

木薯挖掘铲多目标决策方法及其仿生设计应用

为了解决木薯收获机挖掘铲结构优化设计方案选型问题,提出一种基于层次分析法的木薯挖掘铲多目标灰色关联决策方法。根据结构优化设计方案多层次、多指标的特点,建立了木薯挖掘铲设计方案优选决策目标体系。以静力学性能、抗振性、轻量化性能为目标函数构造木薯挖掘铲设计方案优选决策的数学模型,采用灰色关联分析法和层次分析法进行模型求解。将所提出的多目标灰色关联决策方法用于一种挖拔式木薯收获机挖掘铲设计方案选型,获得了综合性能最优的仿生型木薯挖掘铲结构,并为其后续的结构优化设计指明了目标函数。研究表明,所提出的基于层次分析法的木薯挖掘铲多目标灰色关联决策方法具有较高的工程实用性。