周期性多材料结构稳态热传导拓扑优化设计

提出一种考虑周期性约束的多材料结构稳态热传导拓扑优化设计方法。针对多材料结构,提出基于有序有理近似材料属性模型（ordered rational approximation of material properties,Ordered-RAMP）的多材料插值模型。以结构散热弱度最小化为目标函数,体积为约束条件,将设计区域划分为有限个相同的子多材料区域。通过重新分配单元散热弱度基值,实现周期性几何约束,借助优化准则法推导设计变量的迭代格式。通过典型2D与3D数值算例,分析不同子区域个数对宏观结构与微观子区域多材料拓扑构型的影响。结果表明:所提方法可实现面向多材料结构的周期性微观构型设计,且各材料分布合理边界清晰,具有良好的稳健性;当子区域个数不同时,均可得到具有周期性的拓扑构型,且所获拓扑形式具有差异性。     

考虑碰撞工况的车架轻量化设计

针对车辆行驶安全的前提下结构的轻量化设计问题,本文以某公司城市客车为研究对象,利用Solidworks软件简化模型,进行参数化设置,并导入Workbench中进行正面碰撞仿真,得到优化前车架变形量.选取车架7个横梁结构尺寸作为优化变量,以车架质量最小作为优化目标,以最大应变作为约束,结合Kriging近似模型和NSGA...     

基于正交试验的发动机定位力改进分析

针对双元动力发动机存在的结构复杂和非线性磁路难以建立精确优化模型等问题,本文基于正交试验,对永磁活塞机械电力发动机定位力进行改进分析.研究了永磁体沿磁化方向长度、气隙宽度、齿槽槽宽对定位力的影响,利用正交试验法对各参数进行优化,并以定位力幅值最小为目标,得到发动机电动力结构的最优尺寸,同时对仿真结果进行极差分析,得到主...     

三缸内燃泵曲轴负荷多学科仿真研究

曲轴是三缸内燃泵的重要运动和功能零件.通过热力学、系统动力学、流体力学分析得到连杆对曲轴的作用力.建立了能真实反映曲轴实际工作状况的全接触有限元分析模型,考虑连杆荷载、重力、角速度、摩擦力,对各缸作功或吸气冲程中曲轴的接触应力、摩擦应力和Yon Mises应力进行了计算,第2缸曲柄销应力小于第1缸,第1缸小于第3缸.各种情况下摩擦应力为接触应力的3％左右,最大Von Mises应力发生在主轴颈的过渡圆角处.曲轴疲劳安全系数约为2.85,满足要求.     

钢板弹簧三自由度等效模型的应用与研究

在考虑钢板弹簧的车架结构设计分析问题中,提出钢板弹簧的三自由度模型,并将该模型与目前常用等效模型进行实例对比。结果表明,两种等效模型对车架的结构设计分析影响有较明显的差距,三自由度模型下的车架的应力水平、变形量均较大,轻量化可优化设计空间较小。对比发现,三自由度模型能准确传递来自车架的垂向、侧向、纵向的力及力矩的作用,更接近实际钢板弹簧工作状态,可靠度更强。     

HCPE曲轴优化设计的响应面近似方法

曲轴是液压约束活塞发动机（HCPE）重要的零部件,为进行结构优化设计,建立了HCPE曲轴基于响应面方法（RSM）的优化模型,并运用RSM对HCPE曲轴进行优化设计。结果表明,该模型与有限元模型相比,误差在3％以内,体积减小了18．80％,且能够明显缩短优化过程的计算分析时间。该模型的研制为RSM方法在发动机优化设计领域应用研究提供了基础,为HCPE多学科协同优化的实现提供了支撑。     

基于永磁同步电机模型的滑模矢量控制策略研究

针对传统矢量控制方式永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)存在的低速时启动电流及转速超调量过大等问题,本文利用指数趋近率,设计了一种基于滑模变结构的矢量控制策略。首先利用矢量控制(field oriented control,FOC)方式进行分析,结合选取的矢量控制方式进行滑模趋近率的选取,并采用Matlab/Simulink软件对永磁同步电机及所提出的控制策略进行建模,对所设计的永磁同步电机控制系统进行仿真分析。仿真结果表明,在所设计的滑模矢量控制模式下,加速过程中,系统会出现小幅度的超调,但能在0.05s内使电机达到指定转速;负载转矩抗干扰能力较强,稳态性能良好;电流控制效果良好,且在允许范围内逐步减弱至平衡态。本文设计的滑模控制具有良好的转速控制性能。该研究为后期实物验证提供了理论支持。     

纯电动汽车速比DOE与多目标优化研究

针对纯电动汽车的驱动电机特有的转速转矩特性,使电动汽车变速箱不需要太多挡位的问题,本文在某款电动汽车基础上,对传动比进行初步匹配,运用实验设计(design of experiments,DOE)对传动比进行分析,并对传动比进行多目标优化。优化结果表明,优化后的电机转矩较优化前减小,传动比的改变可以使电机的转矩趋于更加合理的区间,避免了大转矩低需求的能耗浪费现象,优化后,最高车速提升了5.6km/h,在0～100km/h时,加速时间增加了3.7s,最大爬坡度减少了7.7%,但是百公里油耗减少了2.4kWh,说明最高车速比优化前略有提高,百公里能量消耗比优化前略有减少,该结果满足预期设置的动力性指标,且提高了经济性能。该研究具有广阔的应用前景。     

用火焰喷焊喷涂技术提高纺机零件的工作寿命

一、引言在纺织机械所使用的材料中,铸铁占很大的比例。由于材质较差,所以零件的寿命较短,其中有的零件寿命为几个月,有的只有两三个星期。而且由于纺织机器的种类繁多,所以易损件的品种多,数量大。其中只有一小部分零件可经补焊恢复尺寸,而大部分零件因无法补焊而报废,结果造成大量机物料的消耗,并且还要停机更换零件,造成生产损失,或因机件失效后更换不及时,而使纺纱和织造的质量降低。上述问题是纺织行业普遍存在的问题,也是影响当前纺织产品产量和质量的主要问题之一。显然,这     

IC-8600型离子色谱仪在水环境监测中的应用研究

在环境监测中,主要使用离子色谱仪对离子和离子型化合物进行分析.本文主要介绍一套国产IC-8600型离子色谱仪承担水质分析的过程,作为环境监测站的重要检测仪器,其使用率高,遇到的问题多.因此,在使用过程中如何快速处理出现的问题,保证仪器正常使用显得非常重要.