转向架齿轮箱吊杆的优化设计

针对某转向架齿轮箱吊杆开发设计过程中吊杆原始结构工作安全因数过大的问题,为进行轻量化设计,基于OptiStruct采用拓扑优化结合自由形状优化的方法对吊杆进行优化设计.优化后吊杆的质量减轻约38.3%,其工作安全因数和刚度满足要求.     

基于有限元分析的地铁车辆转向架构架优化设计

为实现地铁车辆转向架的轻量化设计,参照国际标准UIC 615-4,计算某地铁车辆转向架构架的主要载荷.将垂向载荷、横向载荷和纵向载荷等6种载荷组合成5种超常载荷工况,经有限元强度分析,找出应力薄弱点.通过优化模型的建立和OptiStruct的优化,实现转向架构架的轻量化设计,总质量减轻约12%.     

转向架构架表面缺陷的磁粉探伤检测算法研究

针对转向架构架磁粉探伤缺陷识别环节人工目测效率低的现状,提出一种基于YOLO-CET（You Only Look Once based on CoTNet-Efficient-Transformer blocks）的探伤图像缺陷自动识别算法,实现对构架表面真伪缺陷的智能识别。以YOLOv5(You Only Look Once version 5)为基础模型,在骨干特征提取网络引入轻量化CoTNet(Contextual Transformer Networks)网络层,实现缺陷特征的多尺度融合与提取。加入高效通道注意力机制,在不增加网络计算量的同时提高模型的鲁棒性和泛化性。增加一个小尺寸缺陷检测头用于减轻不同尺寸特征带来的尺度方差影响,同时引入视觉自注意力模块,增强小目标缺陷的抓取识别能力。利用自建的构架表面缺陷探伤数据集进行测试,结果表明,与YOLOv5相比,所提出的YOLO-CET使检测平均精度提升33.8%,F1-Score提升0.26,浮点运算量仅增加1.5 B,该模型可实现缺陷的自动检测,有效解决背景误判、细小缺陷漏检等问题。     

基于ANSYS二次开发的结构拓扑优化

将先进的结构拓扑优化思想与成熟的有限元分析软件ANSYS相结合,基于ANSYS二次开发语言APDL和UIDL编制了结构拓扑优化程序,解决了ANSYS自带的拓扑优化模块中单元类型受限及不能应用于桁架结构优化的问题,充分利用ANSYS丰富的单元类型、强大的计算和后处理能力,有利于促进结构拓扑优化的应用和研究,拓宽ANSYS软件在结构拓扑优化方面的应用领域。     

承载散热一体化的功能梯度多孔结构拓扑优化设计

针对多功能结构承载散热一体化需求,提出面向功能梯度多孔结构的拓扑优化设计方法.首先基于三周期极小曲面实现C0连续梯度多孔结构建模;然后引入数值均匀化法计算多孔结构宏观等效弹性张量和宏观等效热传导张量;最后以多孔结构体积分数为设计变量,建立散热弱度和结构柔度最小化加权多目标拓扑优化模型,采用优化准则法求解.数值算例结果表明,相比于单目标拓扑优化设计,该方法通过牺牲较低的散热性能换取较大的承载性能提升,显著地提高了多孔结构的综合性能.     

结合单元渐进删除的变密度拓扑优化方法

在面向连续体拓扑优化问题的固体各向同性惩罚微结构模型中,由于密度或灵敏度过滤的存在,优化结果中会出现灰度单元,影响结构的清晰度.针对此问题,运用渐进结构优化法的思想提出了一种结合单元渐进删除的变密度法.在SIMP法的基础上加入单元渐进删除的过程,单元删除阈值由平均单元相对密度及缩减系数确定,引入包括2个可调控参数的Sigmoid函数表达缩减系数,从而逐渐删除优化过程中产生的灰度单元.在讨论参数取值变化对缩减系数影响的基础上,以MBB梁为例确定参数取值的范围.将结合单元渐进删除的变密度法应用于MBB梁和悬臂梁柔度优化的算例,实验结果表明,该方法可与灵敏度过滤、密度过滤以及Heaviside投影相结合,具有较好的通用性,并能够有效地抑制SIMP法的灰度单元,显著地提升了优化效率.     

基于OptiStruct的望远镜主框架拓扑优化设计

针对某航空望远镜主结构的重量过高的问题,提出了对航空相机望远镜主框架进行拓扑优化设计的方法.基于拓扑优化理论,在重力过载的工况下对望远镜主框架拓扑优化,以整个框架作为设计变量,以框架的体积分数和固有频率作为约束条件,选结构的柔度最小化为目标函数,建立拓扑优化模型.采用MSC.PATRAN/NASTRAN软件对航空望远镜拓扑优化结果进行仿真,分析结果表明,结构的重量减少了77%,结构静态刚度提高,动态刚度符合要求,温度变化环境下光学成像条件改善.     

精益研发在某型号机车转向架新构架设计中的应用

本文介绍了在某机车部件的研发过程中,通过应用PERA精益研发平台对构架进行设计,大大提高了研发项目组的工作效率。项目组利用精益研发平台对构架结构进行了科学的结构创新,增加了技术附加值的同时,降低了成本和风险。这得益于精益研发平台提供的协同仿真、创新设计、质量设计三大研发技术以及强大的精益研发总线看板,项目组从容面对繁琐的结构设计带来的巨大挑战,顺利完成了设计任务。     

基于拓扑优化的空间遥感器电控箱的结构设计

针对目前空间遥感器电控箱结构设计中难于同时保证结构优重量轻且刚度高的问题,提出了采用拓扑优化方法对空间遥感器电控箱结构进行优化设计的方案,并采用有限元分析法对拓扑优化模型得出两种结构形式进行校验:依据电控箱工作环境,充分考虑其应具有抗电磁干扰性及有效散热等要求,对拓扑优化得到的模型进一步细化,通过有限元法比较两种结构,最终确定一种较优的结构.结果显示该设计方法缩短了设计周期,提高了电控箱的整体性能,达到预定的技术指标.其对相关设计具有一定的借鉴意义.     

基于ActionScript3.0的Flash课件的程序框架设计

以课件《函数y=Asin(ωx+φ)的图像》为例,详细剖析了基于ActionScript3.0的Flash课件的程序框架设计。包含片头、片尾、导航菜单、功能按钮的设计与制作,以及所有功能实现的代码,为基于ActionScript3.0的Flash课件制作提供了一个通用模板。     

基于模块化设计思想的测控系统框架设计

通过对测控系统特定领域的需求分析,基于模块化设计思想,对通用测控系统的物理模型和软件开发模型进行了深入的探讨.在测控系统框架设计中,采用了基于构件的软件开发方式对各模块进行开发,并运用了包括观察者模式在内的大量设计模式.以连接子作为构件连接的纽带,降低了构件间的耦合程度,解决了构件间通信等关键性问题.     

BFPC龙门框架组件拓扑优化及性能分析

为探索提高机床基础件静、动态性能和轻质性的新方法,首先,以某加工中心框架组件为原型,初步设计玄武岩纤维树脂混凝土(Blasalt Fiber Reinforced Concrete,BFPC)龙门框架组件,分析典型工况下该框架组件的受力情况,并对原型龙门框架组件的静态、模态和谐响应进行仿真分析和计算。然后,对BFPC龙门框架组件进行拓扑优化设计,根据拓扑优化设计结果和BFPC龙门框架组件的制造工艺性,重构BFPC龙门框架组件结构。最后,对优化后的BFPC龙门框架组件的静、动态性能和轻质性进行仿真分析和计算,再与原型的相应性能进行对比分析。结果表明,拓扑优化设计后的BFPC龙门框架组件在静、动态性能和轻质性方面都明显优于原型龙门框架组件。     

基于XML的想定元素类管理的设计与实现

针对国内现有的想定编辑管理软件中存在着通用性较差、可扩展困难等问题,构建了想定元素类管理模块,分析了模块实现时需要解决的关键问题,并比较了不同实现方法的难点与不足,提出了基于XML语言的实现方法.利用XML文档描述并存储元素类数据结构.用户可通过可视化的操作界面开发特定的想定实体结构,设计了XML解释器和通用的想定对象类及其实现函数,保证想定编辑过程中正常地动态实例化元素类.实践表明利用实现的模块可以较好地满足软件系统对可扩展性和通用性的要求,具有较强的借鉴意义.     

一种基于Java的网络拓扑水波动画显示方法设计及实现

随着计算机网络的不断发展,构造无缝隙网络拓扑图,能够为计算机网络管理人员提供更直观的图形用户界面。本文将在运用水波动画公式的基础上,结合基于Java的网络管理技术,设计具有自适应水波动画功能的网络拓扑显示方法,并使用Java Applet的程序实现。     

基于有限元法的客车车架结构分析与研究

在Hypermesh软件中采用板壳单元对车架几何模型进行网格划分,建立车架的有限元模型。根据客车的承载特点和行使工况,对该车车架进行动力学分析。并对车架进行模态计算,得到车架的固有频率和固有振型。配合实验数据,对车架结构的设计提出了合理的改进方案,本文可获得较高的工程应用价值。     

基于遗传算法的微机电系统鲁棒性优化设计

介绍了微机电系统的鲁棒性优化设计的原理与方法和遗传算法应用于此类优化问题的解决方案,并具体的描叙了算法的实现步骤。使用Matlab实现该算法并通过应用于具体的设计实例,证明其有效性、通用性,为微机电系统的优化设计提供了参考和借鉴。     

基于组合结构的重车车架建模仿真及断裂分析

该文提出基于组合结构的有限元方法概念,讨论车架组合结构各主要连续体部件之间的物理作用关系及其有限元模型的建模仿真方法。通过对某重型载重货车双层主副梁车架结构位移场和应力场的模拟,阐释多层板件叠合域间的滑移面约束构造特征,比较不同的螺栓等效模型对板件联接计算数值的影响,并将板簧支架结构融入到车架模型;从分析结果中找出车架连接板开裂的原因,并提出强化设计方案,进行了改进前后的车架强度对比,且以路面试验验证了强化设计的合理性。     

基于Pro/E的装载机工作装置动臂的有限元分析及优化设计

使用Pro/E建立了装载机工作装置的动臂三维实体模型,对其进行了有限元分析及参数化设计,并在确定目标函数和约束条件的基础上对动臂进行了优化设计。仿真结果表明,在保证动臂满足工作性能要求的前提下,经优化设计后的动臂受力情况和结构形状得到了合理的改善。该基于Pro/E软件的有限元分析和优化设计方法提高了设计速度和设计质量,降低了制造成本,对装载机工作装置的动臂及整个工作装置的优化研究具有普遍的适用性。