一种应用于ACA固化的热压装置设计

设计了一种基于ACA互连工艺，用于RFID标签制造的热压装置，建立了热压固化装置集中参数模型，通过模型计算了不同工作温度下，固化装置参考点温度和不同区域的热流大小，应用有限元分析软件ANSYS，对该模型的稳态热性能进行了数值分析，并与实际测量数据和集中参数模型的计算结果进行了对比，证明了集中参数模型的有效性，根据计算结果对固化装置的设计方案进行了分析，指出了影响固化装置热学性能的主要因素。     

七自由度车-路耦合模型设计及试验研究

针对车辆在行驶状态下车轮对路面的动载荷变化情况，根据车辆对路面的动力学响应理论建立了七自由度车-路耦合数值仿真模型。为进一步证明车辆前后车轮产生的动载荷具有相干性和规律性，搭建了车-路耦合模型试验装置并进行了相关试验研究。装置设计包括：车辆模型基于四轮七自由度车辆模型搭建；路面模型基于Kelvin地基上的Kichhoff薄板理论搭建。试验结果表明：所设计的模型试验装置能够证明车辆在不同载荷和速度下产生的动载荷具有相干性和规律性，仿真数据与试验数据幅值基本吻合，证明数值仿真方法合理，可对工程设计提供参考。     

稳态热传导下的连续体结构拓扑优化

在稳态热传导连续体拓扑优化中,提出单元总热能、节点温度、区域内节点温度平方和三类不同性能指标,推导三类指标的伴随法敏度分析公式。基于独立连续映射法建立以三类指标为约束的体积最小化模型,应用过滤技术克服拓扑优化的数值不稳定性问题,实现了稳态热传导下的连续体拓扑优化设计。通过数值算例对优化结果进行讨论,其结果验证了方法和模型的可行性和有效性。     

基于BP网络和遗传算法的铝型材挤压模工作带优化模型

建立了改进的BP神经网络、数值仿真和遗传算法相结合的铝型材挤压模工作带长度优化模型。将型材截面划分单元 ,由正交试验法得到单元工作带长度值作为网络训练样本的输入值 ,模型目标值为变形后质点速度均方差。采用基于有限体积法的数值仿真技术获得样本目标值。模型的全局优化解由遗传算法求得。计算实例给出了模型实现和求解的完整过程     

双向插值模式连续体结构拓扑优化设计

针对传统拓扑优化中对中间密度单元处理的单向(惩罚)性,提出一种由阈值决定中间密度单元处理方式的双向插值模型(Bi-Directional Interpolation Model,BDIM),建立基于BDIM模式的优化模型。利用拓扑优化梯度投影法,结合算例,对比分析传统插值模型、只对敏度进行双向插值模型和同时对刚度和敏度双向插值模型优化。结果表明,只对敏度进行双向插值模型具有无需过滤、全局收敛、边界清晰的多重优点。     

基于几何非线性大型带式输送机动力学仿真

用离散单元模型建立了基于胶带悬垂度的带式输送机非线性运动微分方程，推导了胶带等效刚度表达式，分析其非线性特性及对运动微分方程的影响。提出并建立了三台电动机和液力偶合器组成的驱动系统的数学模型，并据此设计动态仿真软件BDS。对一条带式输送机的动态性能进行了数值计算，其结果与国外软件计算结果进行比较，发现两者比较接近；对离散单元模型和连续介质模型等三个模型之间的张力波波动速度进行比较，结果十分吻合。最后分析了数值解和步长之间的关系。     

电动汽车车架的多目标拓扑优化-尺寸优化-精细化设计

以某电动旅游观光车桁架式车架为例进行多目标优化,先后采用了基于梁单元的多次局部迭代拓扑优化方法、基于梁单元的横截面尺寸优化方法和基于壳单元车架强度分析的精细化设计方法。具体步骤为,首先建立基于梁单元的车架有限元模型,以车架的刚度性能为优化目标建立多目标优化模型,通过多次局部迭代拓扑优化确定梁结构的布置位置,然后以梁的横截面长、宽、壁厚作为优化变量进行尺寸优化设计,确定车架梁的横截面尺寸;在此基础上,建立基于壳单元的车架有限元模型进行强度分析,基于强度分析结果对车架的高应力区域进行精细化设计,最终优化后的车架质量降低了10.5%,性能至少提升了9.3%,并且直接可以用于生产制造。该优化设计方法综合运用了梁单元模型和壳单元模型分析的优势,分别应用于概念设计阶段和工程设计阶段,为桁架式车架的优化提供参考。     

基于改进双向渐进结构法的岸桥门框结构拓扑优化

针对拓扑优化过程中存在的数值不稳定问题、优化后的结构呈现病态不利于转化为工程上可以实施的问题,文中采用基于统一排序的单元增删方法,提出了一种在双渐进结构法中改进增删单元最大增加率和单元最大删除率的策略,通过限制拓扑优化过程中相邻的两个迭代步结构相差过大,确保迭代过程中变化平稳。对岸桥的门框结构进行验证,结合岸桥的特点,进行合理的模型简化,建立了岸桥的有限元模型。选择小车在大梁上的4个典型位置作为计算工况,对岸桥进行不同工况下拓扑优化,并对优化结果重构,为岸桥的设计提供了启示。     

近海废弃物收集系统压缩装置运动学与动力学分析

以近海废弃物收集系统压缩装置为研究对象,对其进行运动学分析,推导出推板和液压缸相关运动参数关系,并通过Matlab软件进行数值计算。数值计算结果表明:推板的运动参数随液压缸运动参数的变化而变化,基本保持线性相关。基于ADAMS软件对压缩装置做动力学仿真,得到仿真后的推板参数与液压缸参数随时间变化的曲线。仿真结果表明:装置在启停、保压启停阶段的稳定性较低,但总体对液压缸影响较小;推板在整个工作过程中沿横向做直线运动,在纵向波动较小,相对平稳,但在横向运动过程中会对压缩装置产生一定的冲击力。仿真分析结果与数值计算结果基本一致,推头移动速度的相对误差为5.9%。推头位移的相对误差为2.2%。     

故障预测和健康管理系统的信息模型研究

针对PHM系统中缺乏标准规范的信息交换方式这一问题,基于UML对PHM系统中不同组成单元、不同时段的信息进行完整性、一致性建模分析,析取PHM系统的信息要素,归纳相互关联的信息实体,包括装备功能信息、检测信息等;而后建立基于XML语言的规范化信息描述模型和交换模型;最后给出某PHM系统信息组成单元和交换方法的实例,验证所建立信息模型的科学性和可行性。