基于正交试验设计的车门系统参数优化

以某车型的左前车门为研究对象,将多目标优化方法与正交试验设计设计方法相结合的方法应用于车门系统零部件厚度参数优化设计。利用Hyperworks软件建立车门有限元分析模型,并对其进行模态、刚度分析,然后进行模态试验和刚度试验验证分析模型的正确性;以车门板件厚度为变量对车门系统各个性能进行灵敏度分析,选取对车门性能影响较大的车门板件厚度为控制因素,应用带权重的分目标乘除法构造车门系统的综合性能评价函数,采用正交试验设计方法针对车门系统的综合性能进行参数优化设计,最终获取车门系统各个零部件厚度参数的最佳组合。     

微机械光读出红外成像阵列器件 机械特性对其性能的影响

研究了具有"双材料梁-微镜一体化"特征结构的光读出红外成像阵列器件的机械特性对其性能的影响。通过理论计算和ANSYS模拟,分析了器件的热-机械灵敏度,对器件的结构参数进行了优化,并得到其热-机械灵敏度为2.14×10^-3 rad/K;从器件的频率和阻尼特性出发,研究了器件的机械特性对热振动噪声和机械稳定性能的影响。研究结果表明:绝热梁断裂所需冲击载荷为8 945 g;器件的工作气压确定在50~200 Pa时,其热机械噪声和外界机械振动引起的噪声对器件性能的影响可忽略。该器件基本满足红外成像阵列器件的高灵敏度、低噪声的要求。     

基于田口方法的CRT热爆切割设备优化设计研究

结合田口参数优化设计方法及机械设计原理,对CRT热爆切割设备进行优化设计.在满足一定生产节拍及高生产效率前提下设计设备的工作参数使设备能耗尽可能的低,以满足设备低能耗的设计要求.在利用田口方法得到最佳参数细合的基础上,以最佳参数组合为切割参数值进行CRT玻璃板材热爆过程的有限元分析,确认田口参数最优化设计的有效性.     

某型轿车白车身试验模态分析及动态特性评价

介绍了模态参数识别的新技术Polymax方法,建立了某轿车白车身模态试验系统,详细说明了测试系统组成、试验方案确定原则和测试系统的数据采集及验证方法.利用LMS test.lab中的Polymax方法对采集的数据进行了模态参数识别,依据频响函数综合和模态确认准则验证了白车身试验模态特性,进行了白车身的动态特性评价并提出了改进意见.试验结果表明,测试系统满足精度要求,参数辨识结果有效可靠,可为白车身结构设计的修改提供依据.     

常用光电器件的特性与选用技巧

在光电技术产业化的过程中,光电器件的重要性日益现显.光电器件的种类很多,功能各异.如何掌握各种光电器件的特性及正确选用光电器件是光电技术实际应用中的关键.在对一个光电系统的性能指标进行评价时,系统所选用的光电器件的性能参数指标已经成为最重要的影响因素之一.介绍了常用光电器件的特性,讨论了光电器件应用选择时的注意事项与技巧,并对选用光电器件的基本原则进行了总结.     

某水下电子设备的热设计及仿真

某电子设备为水下密闭长期使用,维护不便,要求其具有极高的可靠性,对该设备的热设计提出了很高的要求.以该设备为研究对象,通过热仿真分析,预测设备在最高25℃海水条件下的内部温度分布,并进行优化设计.首先,根据结构设计方案以及器件参数建立热仿真模型,并进行仿真和设计优化.然后,对实际样机进行回归测试,验证和进一步优化仿真模型和参数,提高仿真的精确度.     

机床主轴热设计研究综述

机床的热态性能已成为影响高速机床工作性能的最重要的因素之一。主轴是机床的关键功能部件,其热态特性在很大程度上决定了机床的切削速度和加工精度,是影响机床精度提升的最重要因素。因此,在主轴的设计阶段减少机床热误差的影响,对于提高机床的热态特性十分重要。在过去的近一个世纪时间中,国内外众多学者针对主轴热设计方法开展了研究探索,基于热设计的过程可以分成三部分内容:热态特性分析方法,热设计与优化方法和热态特性试验方法。先通过主轴热态特性(如温度场分布、热变形、热平衡时间等)建模与分析获取必要的参数,然后以此为基础开展主轴结构设计优化、材料设计优化和冷却系统设计等热设计措施,获得较佳的主轴热态特性,最后通过热态特性试验来校验分析和设计优化的结果,整个过程循环直至达到满意结果为止。本文以此为脉络展开,分别探讨了三部分内容的国内外典型研究现状、主要研究内容和所存在的优缺点,并对未来的研究趋势进行了展望。     

光谱成像仪CCD组件的热分析及验证

光谱成像仪是集多光学通道和多探测器于一身的复杂的空间光学遥感器,其成像器件CCD热设计的好坏直接关系成像的质量.本文根据CCD组件具有体积小、发热量高、升温速度快等特点,提出了CCD组件的热设计原则,解决了热设计中的关键问题,给出了相应的热设计方案.按照CCD器件的导热路径,通过简化的热阻分析模型,计算得出了CCD器件的沿程总热阻为1.291 ℃/W.应用IDEAS-TMG对此组件进行了仿真分析,分析显示其达到了热控设计的指标要求.最后对热设计方案进行了试验验证,结果表明,热设计中采用的热控方法有效控制了CCD组件工作过程中的温度过高及温升速率过快的缺点,其升温速率为0.6 ℃/min,两次试验中最高温度分别为33.6 ℃和26.2 ℃.     

大功率焦平面器件热控制研究

摘要：为了实现大功率焦平面器件的热控制,根据焦面组件的结构特点,通过仿真计算与试验相结合的方法,对大功率焦平面的热控设计进行了研究。首先,介绍了大功率焦平面器件的主要热设计要求,分析了大功率焦平面器件、小散热空间并安装在移动构件上的焦面组件热设计的特点。接着,利用I-DEAS有限元分析软件建立热分析计算模型,利用TMG模块进行分析计算。然后,进行试验验证,并根据试验给出了焦平面器件升温拟合曲线。最后,根据热设计实例提出如何合理的选择大功率焦平面器件的热控制方式。结果表明,50W大功率焦平面器件连续工作2min时,在有12℃冷源的情况下,能够控制焦平面器件小于35℃。满足焦平面器件设计要求。     

一种开放式风冷机箱内部器件温度评估方法

为了简单地估算在高温环境中工作时设备内部的电子器件温度以判断其结构设计是否合理,也为了将复杂的系统要求转化为各个分机或零件的要求,以减少冗余及重复性的设计,文中以开放式风冷机箱为例,提出了一种通过等效热阻模型计算器件温度的方法,并通过Flotherm热仿真软件对其进行了验证。该方法计算简单,可根据系统要求及系统的热阻网络模型提出分机要求,以适应多厂家的协同研发。验证结果表明,该方法可用于器件温度的估算,可以指导热设计。     

一种简便的多参数诊断方法

在现有的多参数诊断法的基础上，提出了一种简便的多参数诊断方法。该方法基 本上解决了多参数诊断法所存在的几个问题。经过实验验证，证明了该方法的有效 性。而且该方法具有计算简单、容易理解，便于在实际中应用的特点。     

Performance and evaluation of eco-friendly brake friction materials

Eco-friendly brake friction materials were formulated without copper, lead, tin, antimony trisulfide, and whisker materials, to minimize their potential negative environmental impacts. A combination of scanning electron microscopy with energy dispersive microanalysis, profilometry, and thermogravimetry allows successful analysis of friction surface and thermal stability of friction materials. Extension evaluation method was applied to rank the friction materials using multi-parameter criteria, including friction, wear, thermal stability, cost of raw materials, and parameters from the brake effectiveness evaluation procedure (BEEP) assessment. The eco-pad (sample E) exhibited the best overall quality, expressed as the weighted average dependent degree in extension evaluation.     

Optimal design of high temperature vacuum furnace using response surface method

A new method using the response surface method and optimization technique has been developed instead of the original method based on trial and error. In order to construct a response surface, thermal analysis was performed under the condition of using the calculated thermal conductivity of the insulator in a previous study. In order to set up the response surface, the D-Optimal method was used in the process of selecting experimental points. Using a weighting factor, an optimization study was carried out under the condition of satisfying user requirements. Finally, the merits and drawbacks of the new method were described by comparing with the optimal design method based on the thermal analysis database which was developed in a previous study. The optimal results show that the developed method can be used to design an energy efficient, low manufacturing cost, high temperature vacuum furnace with avoiding unnecessary iterative manufacturing, and anticipating the performance before manufacturing. This paper was recommended for publication in revised form by Associate Editor Ohchae Kwon     

基于嵌入式技术的双光谱水质多参数一体化系统设计

为了解决传统水质检测仪器存在的检测效率低、检测参数少、二次污染、集成度低的问题,提出了一种基于嵌入式技术的双光谱水质多参数监测系统设计方法。采用紫外吸收光谱和荧光光谱相融合的方法对其水质进行检测。为了验证设计系统的可行性,用其检测总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH₃-N)、高锰酸盐指数(COD_Mn)、水中油等参数,并与国标法进行对比,实验结果表明：该监测系统的性能和精度均符合设计标准。双光谱融合的水质多参数监测系统为多参数水质检测提供了技术支持,具有应用价值,为在线监测仪研究提出了一种新的设计思路。     

An integrated system for setting the optimal parameters in IC chip-package wire bonding processes

The wire bonding process is the key process in an IC chip-package. It is an urgent problem for IC chip-package industry to improve the wire bonding process capability. In this study, an integrated system is proposed to identify and control parameters in the wire bonding process in order to achieve high level performance and quality. First, an experimental design with Taguchi method is applied to identify the critical parameters in the wire bonding process. Then, an ANN is used to establish the nonlinear multivariate relationships between wire boning parameters and responses. Finally, a GA is adopted to find the most desired parameter settings by using the output of ANN as the fitness measure. Another popular method, response surface method, for parameter design problems is conducted for comparison purpose. Results of this comparison demonstrate the effectiveness of the proposed approach.     

连杆综合测量及SPC统计分析

针对汽车发动机连杆的结构特点，分析了被测要索项目及测量点的布置，介绍了连杆综合测量检具的结构设计，通过汽缸及缓冲器实现了测量动作的自动化控制，对于连杆的多参数综合测量提出了具体的测量方法及SPC统计分析，实现了连杆综合测量检具高效率、自动化、高精度的设计。     

基于全局敏感性分析和Kriging代理模型的汽车乘员约束系统多参数优化研究

针对汽车碰撞乘员约束系统优化设计中多参数与高度非线性的问题,提出了基于Kriging模型的设计参数全局敏感性分析方法,通过计算各设计参数对系统响应方差的贡献来评估各参数的敏感性。在此基础上,选取对响应影响大的设计参数作为优化变量,运用多岛遗传算法进行优化求解。优化结果表明,人体综合损伤WIC值相比初始设计值降低11.9%。研究结果为实际工程设计提供了参考。     

基于等效静态载荷原理的高速机构结构拓扑优化方法

IC封装等高速精密设备要求高速执行机构的机械结构在满足一定刚度下尽量降低惯性。基于等效静态载荷方法的优化方法是近来发展起来的柔性多体动力学优化设计的有效方法。针对高速机构的特点,对该优化方法做了一些改造。为了模拟运动关节影响,采用含有运动学自由度的准静态方法,对离散结构响应方程进行求解。为了考虑单元修改对惯性载荷的影响,将单元应变能与动能的比值作为单元修改的灵敏度。提出量纲一单元测度,能够综合反应该单元在所有离散点的重要性。所提方法应用于微电子封装摆杆式焊头摆臂的优化设计中,并将三种方法进行了比较,结果表明,含有运动学自由度的准静态分析能够反映机构运动副的影响,当速度非常高时,惯性比刚度对振动的影响更大。数值结果表明本文方法对高速机构的优化设计是有效的。     

Multi-parameter Sensitivity Analysis and Application Research in the Robust Optimization Design for Complex Nonlinear System

The current research of complex nonlinear system robust optimization mainly focuses on the features of design parameters, such as probability density functions, boundary conditions, etc. After parameters study, high-dimensional curve or robust control design is used to find an accurate robust solution. However, there may exist complex interaction between parameters and practical engineering system. With the increase of the number of parameters, it is getting hard to determine high-dimensional curves and robust control methods, thus it’s difficult to get the robust design solutions. In this paper, a method of global sensitivity analysis based on divided variables in groups is proposed. By making relevant variables in one group and keeping each other independent among sets of variables, global sensitivity analysis is conducted in grouped variables and the importance of parameters is evaluated by calculating the contribution value of each parameter to the total variance of system response. By ranking the importance of input parameters, relatively important parameters are chosen to conduct robust design analysis of the system. By applying this method to the robust optimization design of a real complex nonlinear system-a vehicle occupant restraint system with multi-parameter, good solution is gained and the response variance of the objective function is reduced to 0.01, which indicates that the robustness of the occupant restraint system is improved in a great degree and the method is effective and valuable for the robust design of complex nonlinear system. This research proposes a new method which can be used to obtain solutions for complex nonlinear system robust design.     

用正交试验法整定PID控制器参数

提出了用正交试验法整定ＰＩＤ控制器参数的程序化方法,从理论上证明了该程序是收敛的,结合在水轮机调速器频率闭环ＰＩＤ参数整 应用结果,表明该方法简单可行,性能指标灵活,只需进行较少试验,就可选出有利的参数组合,并且能在各因素中找出影响指标的主要因素。特别适用于复杂工业系统的ＰＩＤ控制器等多参数控制器参数的工程整定。