连续体拓扑优化中的过滤算法研究

总结分析了拓扑优化中几种克服数值不稳定性现象的方法及其在应用效果、易实施性等方面的特点，提出一个新的过滤模板，其可根据过滤半径过滤指数进行适当调整。通过短悬臂梁位移约束下的拓扑优化设计算例研究了不同过滤对象、过滤半径、过滤指数和应用策略对拓扑优化结果的影响，计算结果表明该模板能有效消除拓扑优化中的数值不稳定现象。     

面向制造的CAD建模方法研究

基于CAD／CAPP／CAM一体化的思想。在充分利用现有CAD软件的基础上，深入分析了设计特征与制造特征的相互关系。研究制定了工程语义上而不仅仅是几何与拓扑意义上正确的三维CAD建模规则。给出了典型零件的建模实例。     

基于SIMP模型的大型压铸设备模板拓扑优化

在大型压铸机的设计中引入拓扑优化技术,结合工程实际应用情况,基于有限元-拓扑优化方法,利用优化准则算法,按照变密度法求解拓扑优化的固体各向同性惩罚微结构模型(SIMP模型).应用Hyperworks软件对压铸机模板结构进行了拓扑优化,得到更合理的材料分布.在满足产品技术指标的同时,相对于传统的设计结果,模板应力的最大值为205MPa下降到47.3MPa时,重量由初始设计的23.6T下降到19.12T,模板变形最大值从0.29毫米下降到0.245毫米,实现了结构轻量化的目标,得到了适合工程应用的优化模型并实现工程应用.     

基于产品约束模板的压铸模参数化CAD系统

在设计约束及工程模板的基础上,提出了产品约束模板的概念并给出了其面向对象的描述,阐述了基于产品约束模板设计的过程.基于上述原理利用商用CAD系统及其二次开发工具,开发了基于产品约束模板的铝合金压铸模具参数化CAD系统,并以新一代摇臂产品--铝合金陶瓷镶块摇臂为例,系统地描述了其产品约束模板的参数化模型建立过程及模具设计过程.     

注塑机模板的有限元—拓扑优化设计

传统设计的注塑机模板经常出现裂纹，针对这一问题，运用先进的ANSYS工程分析软件对注塑机模板进行有限元分析，找出应力和变形的分布情况，分析出断裂原因，并在有限元分析的基础上进行新颖的拓扑优化设计，使得优化后结构在刚度和强度上都有很大提高，从而有针对性地解决了工程实际问题。     

模板表示的约束信息可视化

在基于模板的冷冲模CAD系统研发的基础上，分类工程设计的约束，给出以模板为载体、多种知识表述方法相结合的约束信息表示形式，基于这种表示，同时依据工程约束层次性的特点，提出了一种约束信息层次可视化模型，并给出其实现冷冲模约束可视化原型系统CCVS。     

面向对象的CAD/CAM工程数据库

本文讨论了如何将面向对象技术应用于CAD/CAM工程数据,分之为复杂对象和简单对象;成功地实现了对CAD/CAM工程数据的有效管理,建立了一个面向对象的CAD/CAM工程数据库.     

基于HyperWorks的注吹机上模板的拓扑优化设计

根据传统的设计方法,初步确定模板的尺寸,再基于软件HyperWorks对模板进行有限元分析并采用拓扑优化方法设计模板结构。建立了模板的有限元模型并对其进行静力学分析。对模板进行拓扑优化设计并根据拓扑优化分析结果、模板的设计和制造工艺要求,获得了拓扑优化后的模板结构。拓扑优化方法为模板的创新性设计提供新的途径,能有效地解决工程设计中的实际问题。     

基于特征相似性的船用柴油机关键件CAD／CAPP／CAM集成技术

对不同型号的船用柴油机关键件相似性进行分析,总结出船用柴油机关键件的相似加工特征、相似加工工艺及加工刀轨。基于特征相似性,研究了船用柴油机关键件CAD／CAPP／CAM集成技术,建立了特征加工模板库,通过特征加工模板的动态组合,实现了CAD／CAPP／CAM集成系统中特征加工模板的共享与重用,并通过应用实例对其进行验证。该系统能解决新的相似加工对象在CAD／CAPP／CAM集成系统工艺推理、刀轨规划等过程中的重复操作,降低企业在船用柴油机关键件制造过程中的重复性劳动及增强船用柴油机关键件CAD／CAPP／CAM集成系统的通用性,对解决其他类型复杂零件的CAD／CAPP／CAM集成系统中相似性利用问题也有很好的借鉴意义。     

注塑机前模板的拓扑与参数优化设计

以浙江某注塑机厂BT2200V-Ⅱ的前模板为对象,借助于ANSYS有限元软件对前模板进行拓扑优化,寻找模板的最优结构形式;并通过将参数优化,确定前模型的实际结构尺寸.最后对优化前后的模板进行了有限元对比分析,检验了优化模板结构的合理性和可用性.