基于CAE技术的铰链梁结构优化及灵敏度分析研究

利用ANSYS的APDL参数化语言,编制了铰链梁的结构优化设计程序ODPST,创建了铰链梁的优化分析文件和优化控制文件,同时采用设计优化模块提供的优化方法中的梯度评估工具———Gradient Evaluation Tool进行结构的灵敏度计算,分析了铰链梁各个设计变量对结构性能及目标函数的不同影响程度,指导了铰链梁结构的设计优化,最终实现了铰链梁的结构优化设计,提高了结构性能。     

基于灵敏度分析的GCHE连杆结构优化设计

针对传统发动机存在效率低和污染严重等问题,本文基于灵敏度分析,对GCHE连杆模型进行结构优化设计,以获得满足各项设计要求前提下的最小体积,并对所选取的设计变量进行灵敏度分析,以检验所选设计变量的合理性。首先基于Isight软件中的实验设计模块,按正交数组的实验设计方法对设计变量进行灵敏度分析,剔除对输出响应贡献率小于5%的设计变量;其次再基于Isight软件中的优化算法模块,采用梯度优化算法中的序列二次规划法对连杆进行结构优化,以获得最小体积。优化结果表明,按筛选后的设计变量进行优化设计,优化结果体积减小20.73%,优化效果明显,经分析验证满足设计要求,优化结果合理。基于灵敏度分析的GCHE连杆结构优化设计能得到设计变量对输出响应的贡献率,便于剔除贡献率较低的设计变量,简化优化过程,得到最佳优化结果。该研究具有重要的研究意义和应用前景。     

PTZS—Ⅰ振动筛支承弹簧的优化设计

弹簧设计大多采用基本公式法。这种方法虽然可以满足结构性能要求,但是否为最佳设计,无法评价。本文运用约束随机法进行了弹簧的优化设计,求出最佳解。弹簧优化设计的方法是:首先确定弹簧类型,运用基本公式建立优化模型——目标函数和约束函数,然后通过计算机计算,最后得到最佳设计方案。     

基于DSA和FEM的电器绝缘结构自动优化设计

在二维静电场有限元分析的基础上,推导了基于最速下降法的设计变量灵敏度公式和伴随变量公式．基于现有的Delaunay三角剖分技术,采用Swapping Algorithm更新有限元网格．最后将有限元方法、基于最速下降法的灵敏度计算及网格更新算法有效结合,用于110kV GIS用光纤电流互感器绝缘结构的自动优化设计．结果表明,该方法非常有效．     

基于全局灵敏度分析方法的气动设计研究

针对气动设计中遇到的具有大规模设计变量的优化设计工程,造成优化搜索难度大,计算代价高等问题,提出了一种基于全局灵敏度分析方法的分层优化设计方法。即选取M-OAT方法对设计变量进行全局灵敏度分析,根据灵敏度信息对设计变量进行分层,随后分别对各层设计变量进行优化。对翼型及机翼进行分层优化设计之后,与普通全参数优化设计系统相比,建立的分层优化系统可以在单次优化过程中有效减小设计变量的数目,减小优化搜索的难度,加快优化收敛速度,同时也能获得较好的优化结果。     

结构弹塑性响应对形状设计变量的灵敏度分析

利用传统半解析法,分析了结构弹塑性响应对形状设计变量的灵敏度,弹塑性应力的调整采用切向预测径向返回机制,灵敏度分析的相关公式均是基于等参单元。应用于一个平面应力问题,算例结果表明,本方法独立于设计变量的摄动参数设置及网格的划分形式。     

发动机曲轴纵向结构参数的优化设计

发动机缸心距确定后，其曲轴单拐的纵向结构参数结构如何分析对曲轴的刚度、强度、重量、体积及寿命有着极其重要的影响，本文利用有限元静力分析方法和结构形状优化设计方法，对曲轴单拐纵向结构参数进行了灵敏度分析和优化设计，为某型号发动机曲轴结构设计提供了理论计算依据。     

发动机曲轴纵向结构参数的优化设计

发动机缸心距确定后，其曲轴单拐的纵向结构参数如何分配对曲轴的刚度、强度、重量、体积及寿命有着极其重要的影响．本文利用有限元静力分析方法和结构形状优化设计方法，对曲轴单拐纵向结构参数进行了灵敏度分析和优化设计，为某型号发动机曲轴结构设计提供了理论计算依据．     

高架桥式重型龙门加工中心横梁优化设计

介绍了一种高架桥式重型龙门加工中心横梁从初始构型设计到最终确定板件具体尺寸的优化设计方法,首先针对高架桥式重型龙门加工中心横梁承受随动载荷的工况,以及焊接工艺及操作空间的制造限制条件,建立基于变密度法SIMP插值的拓扑优化数学模型,采用启发式调整法对变量进行迭代更新的优化准则法(optimality criteria,OC)算法,利用灵敏度过滤技术抑制棋盘格、增强网格独立性,借助MATLAB编程进行结构拓扑优化,得到横梁初始构型;再以横梁主要板件厚度为设计变量,建立响应面模型,计算刚度和固有频率对板件厚度的灵敏度;采用带有精英策略的第二代非劣排序遗传算法NSGA-II对响应面模型进行多目标优化,在Pareto解集中选出最优解,并基于灵敏度分析对设计变量进行取整修正,优化后的横梁动静态性能满足工程要求,目前已经应用到工程实践中,具有很强实用性.     

机床结构优化方法初探

本文针对具有静、动态性能约束条件的机床结构优化设计问题,分析了结构优化的搜寻方法和优化准则方法各自的特点,并对优化准则方法中的试凑过程提出了改进意见。通过机床主轴的有限元—优化设计计算实例,说明改进后的优化准则方法不但使计算程序得到简化,同时总的再设计迭代次数也进一步减少。本文为采用此种方法,对形状复杂的机床结构进行有限元—优化设计,提供了必要的依据。     

FMS中加工质量故障预报的新方法

对引起加工质量故障的原因进行了研究,建立了用于加工中心加工质量故障分析的与/或故障树,提出了隐加工质量故障(FMQF)的概念和由·FMQF 找出制造系统故障的决策树方法.本文在模糊理论基础上,提出了隐加工质量故障识别的新方法,用这种方法可以根据控制图的变化进行设备状态估计.基于以上研究,建立了可用于柔性制造系统隐加工质量故障预测和预报的专家系统.     

立方准晶的反平面问题与Ⅲ型裂纹问题

发展了立方准晶材料的断裂理论 .通过应用Fourier分析和对偶积分方程理论 ,得到了立方准晶材料Ⅲ型裂纹问题的精确解析解 ,并由此确定了位移与应力场 ,应力强度因子和应变能释放率 .结果表明 ,应力强度因子与材料常数无关 ,而应变能释放率依赖于所有的材料常数 .这些为研究此新固体材料的变形和断裂提供了重要的信息 .     

Banach代数中的行列式理论

探讨了 Banach 代数中的行列式理论.给出了具有单位元的迹 Banach 代数具有行列式的充要条件.     

非织造布滤料性能及过滤过程的研究进展

对近年来非织造布滤料的研究进展做了简要综述,介绍了内部结构的研究及表征、过滤性能及其影响因素、过滤过程的计算机模拟,指出进一步发展所需要解决的问题。     

Genomics,metagenomics,and microbial oceanography—A sea of opportunities

Microbial oceanography is an emerging discipline resulted from the interaction,cross-fertilization and integration of life science and ocean science.Microbial oceanography integrates the principles of marine microbiology,microbial ecology and oceanography to study the role of microorganisms in the biogeochemical dynamics of natural marine ecosystems.The application of genomics tools to study marine microbes is resulting in rapid advancements in microbial oceanography that has important implications in globa...     

Information for Authors

正General Journal of Beijing Institute of Technology(JBIT),an English language journal sponsored by Beijing Institute of Technology,was established in 1992.JBIT mainly publishes research articles that reflect the latest achievements in basic theory and experimental studies in various engineering fields and in applied mathematics,mechanics,physics,chemistry,and so on.JBIT is listed in Ei,CA,SA,AJ,CSA,MR,ZM and many other abstracting indexes.     

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正General Journal of Beijing Institute of Technology(JBIT),an English language journal sponsored by Beijing Institute of Technology,was established in 1992.JBIT mainly publishes research articles that reflect the latest achievements in basic theory and experimental studies in various engineering fields and in applied mathematics,mechanics,physics,chemistry,and so on.     

Towards Excellence in Science Chinese Academy of Sciences

<正>May 26,2014,BeijingScience is a human enterprise in the pursuit of knowledge.The scientific revolution that occurred in the 17th Century initiated the advances of modern science.The scientific knowledge system created by human beings,the tremendous productivity brought about by science,and the spirit,methodologies and norms formulated in scientific practice since the 17~(th)Century have long become essential elements of     

SCIENCE CHINA Technological Sciences SUBJECT INDEX TO VOLUME 57(2014)

<正>~~     

Research on How to Teach Vocabulary by Adopting Morphological Method

On the basis of some theories and teaching experience, the thesis first attaches importance to vocabulary teaching and suggests that a morphological method should be applied. Supported by some examples, how to teach vocabulary in a morphological way is mainly discussed in the essay.