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应用ANSYS进行汽车车架结构优化设计的探讨 被引量：11
1
作者 李湘宁 余传文 赵旗 《沈阳航空工业学院学报》 2006年第3期20-23,共4页
为了应用ANSYS对结构进行优化设计,总结了ANSYS结构优化设计的数学描述以及模型建立的原则。以汽车车架为研究对象,采用ANSYS构建了其参数化有限元,给出了生成分析文件、定义优化变量以及设置与优化的具体步骤。通过仿真,对纵梁截面尺... 为了应用ANSYS对结构进行优化设计,总结了ANSYS结构优化设计的数学描述以及模型建立的原则。以汽车车架为研究对象,采用ANSYS构建了其参数化有限元,给出了生成分析文件、定义优化变量以及设置与优化的具体步骤。通过仿真,对纵梁截面尺寸进行了优化设计,并使车架总体积降低了9%。 展开更多
关键词 车辆工程 汽车车架 结构优化设计 有限元法 ANSYS
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基于Optistruct的碳纤维复合材料包装箱结构优化设计 被引量：16
2
作者 严君 杨世文 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期12-16,共5页
本文基于Optistruct结构优化技术,采用碳纤维复合材料进行了某特种包装箱的结构设计。结合包装箱结构设计的技术指标要求,提出了多阶段的优化设计方法。多阶段优化设计包括形貌优化、尺寸优化和铺层优化。在箱体的概念设计阶段,通过形... 本文基于Optistruct结构优化技术,采用碳纤维复合材料进行了某特种包装箱的结构设计。结合包装箱结构设计的技术指标要求,提出了多阶段的优化设计方法。多阶段优化设计包括形貌优化、尺寸优化和铺层优化。在箱体的概念设计阶段,通过形貌优化获得了满足箱体刚度的加筋结构;针对基于铺层的碳纤维复合材料的可设计性能,在箱体的细节设计阶段,通过尺寸优化和铺层优化分别获得了复合材料各个铺层角度的最佳铺层厚度尺寸和复合材料箱体的最佳铺层方式。最终,通过有限元数值分析验算,结构设计的结果满足设计要求。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 包装箱 多阶段 结构优化设计
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基于实值编码遗传算法的起重机伸缩臂结构优化 被引量：8
3
作者 张东民 廖文和 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期185-189,共5页
实值编码遗传算法 (RCGA)的染色体空间和问题解空间是同一个空间 ,较好地解决了二进制编码遗传算法 (BCGA)存在的求解精度和冗余代码等问题 ;给出了改进的交叉和变异操作算子 ;RCGA自然集成工程领域知识 ,弥补 BCGA语义的不足 ,就实现而... 实值编码遗传算法 (RCGA)的染色体空间和问题解空间是同一个空间 ,较好地解决了二进制编码遗传算法 (BCGA)存在的求解精度和冗余代码等问题 ;给出了改进的交叉和变异操作算子 ;RCGA自然集成工程领域知识 ,弥补 BCGA语义的不足 ,就实现而言 ,RCGA可有效继承常规数值算法的代码。因此 ,RCGA更适合有连续变量的复杂的工程数值优化问题。本文建立了多工况的基于惩罚的 RCGA模型用于起重机伸缩臂的优化设计 ,该模型比常规方法更符合工程实际 ,优化结果令人满意 ,证明 RCGA在工程设计中有实用意义。 展开更多
关键词 实值编码遗传算法 起重机 伸缩臂 结构优化 约束条件
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结构优化设计的解析灵敏度算法 被引量：7
4
作者 梁醒培 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 1998年第2期156-159,共4页
以二维单元为例，推导给出线性静力结构优化设计中解析灵敏度算法的计算公式，以有限元分析程序ＡＤＩＮＡ为基础实现了解析灵敏度算法的计算功能，并通过算例验证了其精度。
关键词 结构优化设计 解析灵敏度算法 有限元分析
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有限体积法与正交试验法相结合的动静压轴承结构优化设计 被引量：10
5
作者 孟曙光 熊万里 +2 位作者 王少力 吕浪 郑良钢 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1234-1242,共9页
针对小孔节流深浅腔动静压轴承的性能优化问题,基于平行平板扩散流动计算模型及流量守恒原理,推导了微元控制体边界压力的插值函数,提出了分析小孔节流深浅腔动静压轴承的油腔压力、承载力、静刚度、进油流量及温升等承载特性的有限体... 针对小孔节流深浅腔动静压轴承的性能优化问题,基于平行平板扩散流动计算模型及流量守恒原理,推导了微元控制体边界压力的插值函数,提出了分析小孔节流深浅腔动静压轴承的油腔压力、承载力、静刚度、进油流量及温升等承载特性的有限体积计算方法。使用该方法研究了供油压力、主轴转速、进油孔径、浅腔深度、初始油膜厚度等参数对小孔节流深浅腔动静压轴承承载特性的影响规律,从而得到了以上相关参数的优化区间。在此基础上,采用四因素三水平的正交试验法,在满足多目标性能最优的前提下,得到了小孔节流深浅腔动静压轴承结构参数与工作参数的最优组合。以该组参数试制了小孔节流深浅腔动静压轴承并建立了试验平台,测量了不同转速及供油压力下油腔的压力值。试验结果表明,轴承油腔压力试验数据及理论计算值随主轴转速的变化趋势一致;误差在11%以内。验证了有限体积法与正交试验法相结合的动静压轴承结构优化设计方法的正确性。 展开更多
关键词 有限体积法 正交试验法 小孔节流 深浅腔动静压轴承 承载特性 结构优化
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支撑翼布局飞行器优化设计综述
6
作者 李荣祖 刘莉 +1 位作者 田维勇 杨盾 《战术导弹技术》 北大核心 2024年第2期36-44,共9页
具有大展弦比的支撑翼布局飞行器因其优异的气动性能,被视为未来实现可持续和节能飞行目标的重要发展方向。在明确支撑翼布局飞行器分类基础上,综述了国际上支撑翼布局飞行器优化设计的发展趋势及研究现状,总结了总体设计过程中的研究... 具有大展弦比的支撑翼布局飞行器因其优异的气动性能,被视为未来实现可持续和节能飞行目标的重要发展方向。在明确支撑翼布局飞行器分类基础上,综述了国际上支撑翼布局飞行器优化设计的发展趋势及研究现状,总结了总体设计过程中的研究方法。分别从气动优化设计方法、结构优化设计方法和多学科优化设计方法等三个优化领域对支撑翼优化设计方法进行梳理和分析。结合支撑翼布局飞行器的技术发展趋势,总结了支撑翼优化面临的问题,提出了支撑翼布局飞行器优化设计方法的未来发展方向和建议。 展开更多
关键词 支撑翼 多学科设计优化 气动设计 概念设计 结构优化设计 优化算法
原文传递
结构优化设计的组合优化策略 被引量：7
7
作者 薛红军 李云锋 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期278-282,共5页
智能优化算法和基于灵敏度分析的梯度方法在解决结构优化设计问题时均有不足,因此提出将两者结合起来的组合优化策略,旨在利用智能优化算法的全局搜索能力和梯度方法的快速局部搜索能力,达到优化质量和优化效率间的平衡。为减少计算所... 智能优化算法和基于灵敏度分析的梯度方法在解决结构优化设计问题时均有不足,因此提出将两者结合起来的组合优化策略,旨在利用智能优化算法的全局搜索能力和梯度方法的快速局部搜索能力,达到优化质量和优化效率间的平衡。为减少计算所需的结构重分析次数,使用响应面法建立结构响应的响应面模型(response surface model,RSM)。使用Camel测试函数证明组合优化策略的可靠性和有效性。最后,在多学科优化设计集成平台iSIGHT上集成Nastran,采用两种不同的组合优化策略完成工字型截面悬臂梁的截面尺寸优化。结果显示,组合优化策略能高效且尽可能地保证解的全局最优性。 展开更多
关键词 结构优化设计 组合优化策略 响应面模型(response SURFACE model RSM) ISIGHT
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新型面内纵-弯复合型直线超声电机研究 被引量：7
8
作者 范佳丽 张彦虎 +3 位作者 周玉华 唐慧 袁项辉 许晓静 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第6期819-823,829,共6页
为了找到一种推重比大、更利于微型化的定子结构,设计并研制了一种面内纵-弯复合型直线超声电机。探讨了该型电机的工作原理及定子驱动足椭圆轨迹形成条件,并利用有限元分析软件对定子结构进行优化设计。制作了样机,且验证了电机设计的... 为了找到一种推重比大、更利于微型化的定子结构,设计并研制了一种面内纵-弯复合型直线超声电机。探讨了该型电机的工作原理及定子驱动足椭圆轨迹形成条件,并利用有限元分析软件对定子结构进行优化设计。制作了样机,且验证了电机设计的可行性和合理性,并开展了定子驱动足振动性能和电机输出性能的实验研究。结果表明,在激励电压峰-峰值200 V、预压力20 N、激励频率45.7 kHz、相位差90°条件下,电机左、右运行的空载速度分别为0.25 m/s和0.22 m/s,最大推力为3.4 N,推重比达47(定子质量为7.36 g)。与面内纵-弯直线超声电机原型样机相比,开槽定子的驱动足振幅增大,电机输出速度和推力显著提高(空载速度提升了51.5%,最大推力提高了36%),有利于直线超声电机的微小型化。 展开更多
关键词 直线超声电机 结构优化设计 有限元分析 小型化设计 面内模态
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基于Ansoft的喷油电磁阀磁路结构优化设计 被引量：7
9
作者 焦禹 刘京 +1 位作者 庞宝麟 蔡胜年 《机床与液压》 北大核心 2013年第23期112-114,共3页
为实现柴油机共轨式喷油系统中的喷油电磁阀的高速响应要求,利用Ansoft有限元分析软件建立喷油电磁阀的二维模型,从电磁阀的结构出发,对影响喷油电磁阀响应的主要因素进行了静、动态仿真分析,得到了优化后的喷油电磁阀结构。仿真计算结... 为实现柴油机共轨式喷油系统中的喷油电磁阀的高速响应要求,利用Ansoft有限元分析软件建立喷油电磁阀的二维模型,从电磁阀的结构出发,对影响喷油电磁阀响应的主要因素进行了静、动态仿真分析,得到了优化后的喷油电磁阀结构。仿真计算结果表明,采用优化后的结构,柴油机喷油电磁阀的快速响应性提高了65.4%。 展开更多
关键词 喷油电磁阀 ANSOFT 结构优化设计
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某矿用车多种工况下的结构分析与优化设计 被引量：5
10
作者 陈树勋 陈建军 陈伟光 《装备制造技术》 2010年第2期36-39,共4页
全面研究了矿用车在多种危险工况下的载荷、约束及其施加方法,完成了某矿用车结构参数化建模、有限元分析,得出了多种工况下车架与车厢结构的应力分布,为在结构重量不变的前提下提高结构强度,先对结构进行了局部调优,而后构建了该矿用... 全面研究了矿用车在多种危险工况下的载荷、约束及其施加方法,完成了某矿用车结构参数化建模、有限元分析,得出了多种工况下车架与车厢结构的应力分布,为在结构重量不变的前提下提高结构强度,先对结构进行了局部调优,而后构建了该矿用车结构自动优化设计的数学模型,采用ANSYS与导重法结合的方法,对矿用车成功地进行了自动优化计算。 展开更多
关键词 矿用车 结构有限元分析 结构优化设计 导重法 ANSYS
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垂直轴风力机主轴结构优化设计 被引量：5
11
作者 张婷婷 王红霞 代泽兵 《华东电力》 北大核心 2008年第10期134-137,共4页
水平轴风力机是目前应用最广的风力机类型,但垂直轴风力机具有诸多水平轴风力机无法比拟的优良性能,并越来越收到人们的关注。主要介绍了垂直轴风力机及其发展情况,建立以圆筒式垂直轴风力机主轴重量最小为优化目标的数学模型,以iSIGHT... 水平轴风力机是目前应用最广的风力机类型,但垂直轴风力机具有诸多水平轴风力机无法比拟的优良性能,并越来越收到人们的关注。主要介绍了垂直轴风力机及其发展情况,建立以圆筒式垂直轴风力机主轴重量最小为优化目标的数学模型,以iSIGHT为平台,对其主轴壁厚进行了优化设计,使主轴在满足强度和稳定性的前提下取得了显著的减重效果,大大降低了风力发电机组的成本。 展开更多
关键词 垂直轴风力机 主轴 结构优化设计
原文传递
掘进机连接耳架的力学特性分析及优化设计
12
作者 张睿 《煤矿机械》 2024年第3期121-123,共3页
为了有效提高掘进机连接耳架结构强度与可靠性,运用有限元分析软件,充分考虑连接耳架受到的应力和应变,从静力学属性角度对连接耳架进行研究。针对连接耳架上容易遭到损坏的强度较低区域,提出合理化改进方案,有效均衡连接耳架的应力分布... 为了有效提高掘进机连接耳架结构强度与可靠性,运用有限元分析软件,充分考虑连接耳架受到的应力和应变,从静力学属性角度对连接耳架进行研究。针对连接耳架上容易遭到损坏的强度较低区域,提出合理化改进方案,有效均衡连接耳架的应力分布,减少应力集中区域,优化连接耳架结构设计,达到机械强度进一步提高的目的。 展开更多
关键词 掘进机 连接耳架 有限元分析 结构优化设计
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航空发动机中“W”形金属密封环的设计方法 被引量：6
13
作者 申秀丽 翟宇 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2305-2314,共10页
针对密封性和强度,对"W"形金属密封环的压缩率选取范围进行研究。在压缩率确定的基础上,优化"W"形金属密封环所在处机匣的轴向间隙,探究"W"形金属密封环关键结构参数对强度的影响,基于灵敏度分析对"... 针对密封性和强度,对"W"形金属密封环的压缩率选取范围进行研究。在压缩率确定的基础上,优化"W"形金属密封环所在处机匣的轴向间隙,探究"W"形金属密封环关键结构参数对强度的影响,基于灵敏度分析对"W"形金属密封环的结构参数进一步优化;研究"W"形金属密封环屈曲及轴向刚度间的关系,并采用刚度实验校核模拟结果,为评估屈曲临界载荷提供支持。结果表明:在该典型工况下,"W"形金属密封环的压缩率合理范围为3.2%~6.08%;壁厚对最大等效应力影响最大,最终优化结果为壁厚增大5.0%,波峰、波谷半径增大9.0%,接触半径增大7.7%,圆环外径减小5.8%,最大等效应力减小5.7%;屈曲"W"形金属密封环载荷与轴向刚度线性相关。 展开更多
关键词 “W”形金属密封环 强度 结构优化设计 灵敏度 轴向刚度
原文传递
某10.5m客车中段车架结构优化设计
14
作者 李腾 闫冬 朱红军 《客车技术与研究》 2024年第2期40-43,54,共5页
对某10.5 m客车中段车架进行优化方案设计、刚强度CAE对比分析及方案成本对比。结果表明,优化后的中段车架力学性能有所改善、成本有所降低。
关键词 客车车架 中段车架 结构优化设计
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汽车保险杠系统的结构耐撞性数值模拟研究 被引量：4
15
作者 邓召文 张福兴 高伟 《农业装备与车辆工程》 2007年第7期6-9,共4页
保险杠系统是汽车车身的重要组成部分,随着现代汽车行驶速度的提高,对高速碰撞中的保险杠系统进行结构耐撞性研究具有非常重要的意义。为提高保险杠系统在高速碰撞中的结构耐撞性,在原北京吉普车保险杠系统的基础上,对其进行结构优化设... 保险杠系统是汽车车身的重要组成部分,随着现代汽车行驶速度的提高,对高速碰撞中的保险杠系统进行结构耐撞性研究具有非常重要的意义。为提高保险杠系统在高速碰撞中的结构耐撞性,在原北京吉普车保险杠系统的基础上,对其进行结构优化设计,并利用有限元数值模拟的碰撞标准对优化结果进行了验证和比较。 展开更多
关键词 保险杠系统 结构耐撞性 结构优化设计 数值模拟
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连栋塑料温室结构的优化设计 被引量：3
16
作者 张兆强 孙德发 +1 位作者 刘向东 李强 《低温建筑技术》 北大核心 2000年第3期18-19,共2页
从结构优化的角度着手 ,就结构选型、结构计算及几何参数的确定 ,详细介绍了华东型连栋塑料温室的设计。总结出一套实用的连栋塑料温室设计的方法 ,以供设计人员参考。
关键词 连栋塑料温室 优化设计 稳定强度 结构选型
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减速机箱体的结构优化设计与铸造工艺优化模拟 被引量：4
17
作者 杜庚艺 张忠明 +3 位作者 雷宇 瑚佩 任倩玉 徐春杰 《铸造技术》 CAS 2019年第10期1071-1075,共5页
对有限元方法与拓扑优化方法等结构优化设计技术在减速器箱体结构的优化设计特别是在轻量化和低噪音设计的原理、应用及效果进行了概述;介绍了利用铸造工艺分析软件对减速器箱体的充型和凝固过程的模拟结果。结果表明,模拟结果可用来预... 对有限元方法与拓扑优化方法等结构优化设计技术在减速器箱体结构的优化设计特别是在轻量化和低噪音设计的原理、应用及效果进行了概述;介绍了利用铸造工艺分析软件对减速器箱体的充型和凝固过程的模拟结果。结果表明,模拟结果可用来预测铸造缺陷的形成、大小、分布及成因。可以快速经济地优化铸造工艺,消除铸造缺陷,提高铸件质量,降低生产成本。 展开更多
关键词 减速机箱体 结构优化设计 铸造工艺优化 数值模拟
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基于粒子群优化算法的凯威特型网壳优化设计
18
作者 徐文信 芮佳 +1 位作者 李元勋 向鸿靖 《青海大学学报》 2023年第5期102-108,共7页
为了减少空间网壳结构的用钢量,以唐山勒泰凯威特型单层球面网壳为研究对象,利用粒子群优化算法,以网壳杆件截面尺寸为主要的设计变量,在满足强度、刚度和稳定性的条件下,借助Python编程语言,通过Grasshopper调用商业有限元软件SAP2000... 为了减少空间网壳结构的用钢量,以唐山勒泰凯威特型单层球面网壳为研究对象,利用粒子群优化算法,以网壳杆件截面尺寸为主要的设计变量,在满足强度、刚度和稳定性的条件下,借助Python编程语言,通过Grasshopper调用商业有限元软件SAP2000对该结构进行优化设计。结果表明:该单层球面网壳的用钢量显著减少,由原来的94.8 t减少到69.1 t,表明钢材的力学性能得到了充分发挥,验证了粒子群优化算法对网壳结构优化设计方案的适用性。研究结果可为进一步开展空间网壳结构优化设计与分析提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 粒子群优化算法 凯威特型单层球面网壳 SAP2000 结构优化设计
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适用于小罐笼运输的液压支架顶梁结构及其优化设计
19
作者 吴询 《煤矿机械》 2023年第3期127-130,共4页
为解决工作阻力在13000 kN以上液压支架顶梁无法满足小罐笼运输要求问题,通过液压支架整体受力分析,从满足液压支架适应性角度,将顶梁结构分为插楔子形顶梁结构及铰接顶梁结构,对插楔子形顶梁的联接箱强度及数量、铰接轴规格等进行改进... 为解决工作阻力在13000 kN以上液压支架顶梁无法满足小罐笼运输要求问题,通过液压支架整体受力分析,从满足液压支架适应性角度,将顶梁结构分为插楔子形顶梁结构及铰接顶梁结构,对插楔子形顶梁的联接箱强度及数量、铰接轴规格等进行改进及优化设计,通过液压支架整架及顶梁整体有限元分析验证,表明插楔子形顶梁可以满足液压支架井下的使用要求,为利用罐笼运输设备的矿井由于无法适用于目前为提高产能而配套的大功率、大尺寸设备的罐笼运输问题提供了一种解决方法。 展开更多
关键词 顶梁结构 插楔子形顶梁 结构优化设计
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空间光学遥感器高精度6-DOF并联平台设计与实现 被引量：3
20
作者 梁凤超 谭爽 +3 位作者 黄刚 范建凯 林喆 康晓军 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1332-1342,共11页
高精度六自由度并联平台可精密调整次镜位姿,实现空间光学遥感器地面光学装调及光学像差在轨主动校正。为解决研制高精度并联平台的多指标多约束结构优化设计及高分辨力驱动支链设计2个难点,建立了六自由度并联机构逆解数学模型及ADAMS... 高精度六自由度并联平台可精密调整次镜位姿,实现空间光学遥感器地面光学装调及光学像差在轨主动校正。为解决研制高精度并联平台的多指标多约束结构优化设计及高分辨力驱动支链设计2个难点,建立了六自由度并联机构逆解数学模型及ADAMS参数化模型,确定了结构优化目标函数,结合支链长度、铰链转角等约束进行了结构优化设计,得到并联机构结构参数及驱动支链分辨力需达到60 nm的需求。基于此需求,设计了基于“无刷直流电机+滚珠丝杠+光栅尺”的驱动支链,采用PI控制律实现高精度消静差闭环伺服控制,使驱动支链分辨力达50 nm。对并联平台精度进行光学测试,结果表明,平台带载平移分辨力为0.2μm,转角分辨力为1″,满足指标要求。该平台已成功应用于空间相机的地面光学装调及像差主动校正实验,为在轨应用奠定了理论与实践基础。 展开更多
关键词 六自由度 并联平台 次镜 空间光学遥感器 结构优化设计
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