多目标优化设计方法在车身轻量化设计中的应用

由于整车轻量化的设计需求目前在所有汽车行业的车型开发中占有非常重要的地位,且此需求贯穿了每个项目开发设计的整个过程。白车身是整车轻量化设计的主要研究对象。基于上汽项目开发设计需求,本文采用多目标优化设计理论和DOE分析方法,综合考虑白车身的多项性能设计指标,采用Hyperstudy工具,进行了多变量多目标的轻量化设计方法的研究。研究分析结果显示,该方法在保证多个性能指标满足设计要求的同时,成功实现了对白车身结构的轻量化设计。同时也体现了合理的有限元方法在结构优化设计中占有的重要地位。     

RADIOSS整车碰撞模型转换方法及其应用

整车被动安全性研究是汽车研发领域中的重点,工程实际中经常遇到不同软件有限元模型之间的转化问题。根据实际工程的应用情况,详细的介绍了上海汽车某轿车整车碰撞模型从LS-DYNA格式转化为RADIOSS格式的具体应用方法,并最终将使用RADIOSS显式求解器对整车碰撞各工况的仿真分析计算结果与整车试验测试数据进行比较分析。从对比结果可以看出,采用RADIOSS显式求解器得到的整车碰撞仿真结果与试验结果吻合较好,计算精度较高,从而验证了新转化的RADIOSS模型的有效性,并进一步验证了模型的转化方法的可行性和合理性。同时,文中所介绍的模型转换方法和流程,可为各领域类似的模型转换工作提供一定的指导作用,具有重要的工程应用价值。     

乌贼骨及其水热改性制备羟基磷灰石的研究

用X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、热重-差热(TG-DTA)、扫面电子显微镜(SEM)等分析方法对水热改性前及改性不同阶段乌贼骨的矿物组成、表面形貌等进行了表征、分析, 并对水热反应机理进行了研究. 结果显示, 原始乌贼骨主要由棒状文石层堆砌而成, 外观呈多孔的房架式结构. 在磷酸盐溶液中水热处理后, 内部的文石经由固态局部规整离子交换反应(Solid-state topotactic ion exchange reaction)转变为羟基磷灰石, 原来文石结晶体的形貌及规则排列方式没有改变; 而外表面文石则通过溶解-重结晶(Dissolution-recrystallization)过程转变为鳞片状的羟基磷灰石, 随着水热处理时间的延长, 鳞片状羟基磷灰石进一步自组装成5μm左右的规则圆球, 本文对自组装的机理也做了初步探讨.     

粒子群优化在最大熵法定量织构分析中的应用

在最大熵法的基础上,采用带有惯性权重的粒子群算法(PSO),测算了多组具有宏观对称的深冲钢板(IF钢)和冷轧纯铜片样品的完整晶粒取向分布,与用阻尼Newton法计算的结果一致,均得到了满意的结果.在测算中无需任何假设,且样品的成分、织构类型及分布状况对计算结果均无影响.     

ZnO梁谐振仿真与分析研究

基于ZnO材料的半导体特性,制备了一款敏感元件为纳米尺度的谐振器.阐明了一维半导体材料静电激励场效应拾振的检测原理,利用COMSOL Mutiphysics耦合仿真分析软件,建立了ZnO谐振梁仿真模型.仿真分析了ZnO梁静电激振参数的对谐振特性的影响,优化得到最佳激振参数:交流0.01 V,沟道深度1.2μm.采用MEMS工艺制备了谐振器基底,利用转移工艺形成了长度50μm,直径550 nm的ZnO谐振梁元件,并通过FIB沉积技术形成欧姆接触.基于混频锁相原理,测量了ZnO谐振梁静电激振场效应拾振的幅频特性,结果表明该谐振梁特征频率为1.018 MHz,与仿真结果吻合.     

PZT纳米梁的制造和压电信号测试

压电纳米器件具有体积小、灵敏度高、可集成度高等优点.阐述了同轴聚焦电流体喷射打印技术的原理,研究了电压、内液流量、喷针与衬底的距离对打印线结构的尺寸与形状的影响.根据实验结果,设置电压为5.7 kV,内液流量为70 nL/min,喷针与衬底的间距为17 mm,打印出直径约80 nm,长度约70μm的PZT纳米梁.此外,采用探针台、电荷放大器和数字万用表搭建的检测装置,测试分析了单根PZT两端固支梁的压电信号,当梁中点的变形约3μm时,产生的电荷量达到10-4 pC量级.     

基于提升小波和递推LSSVM的实时故障诊断方法

提出了一种基于提升小波(LW)与递推最小二乘支持向量机(RISSVM)相集合的实时故障诊断方法(LW-RLSSVM).该方法首先通过提升小波变换对数据实时去噪,再通过实时算法训练最小二乘支持向量机分类器.由于采用了递推算法,节省了存储空间和运算时间,同时增加了诊断模型的适应性.为验证所提方法的有效性,将LW-RLSSVM应用于TE过程和青霉素发酵过程.实验结果表明,LW-RLSSVM集合方法能有效实现实时故障诊断,在诊断速度和适应性方面,优于基于第一代小波与LSSVM相集合(W-LSSVM)的故障诊断方法;在诊断精度等方面,该方法优于LSSVM、RLSSVM等方法.     

永磁调速器的磁路结构设计

永磁调速器作为一种新型的调速节能设备,安装在电机与负载之间,采用全新的磁路耦合原理,通过调节气隙实现转速的控制.结合永磁耦合器与永磁电机的相关理论,设计了小功率永磁调速器,通过对磁路结构进行三维动态磁场仿真,分析磁路的形成机理、耦合原理.仿真结果表明这种磁路结构设计合理、可行.在此基础上,完成了磁路相关参数的优化设计.     

基于电喷射的烧结型银墨水打印成型

提出了银墨水电喷射打印技术,利用电场力和粘性力聚焦墨水,获得了远小于喷孔内径的精细射流;利用热场加快墨水固化成型速度,减缓了打印结构在基底上的扩散;设计了喷针冷却夹具,保证了墨水能够稳定流通。使用烧结型银墨水在氮化硅多晶镀膜硅基底上打印了微米银线结构,并测试了其几何形貌和电学性能,结果表明,该技术可以稳定打印制造宽50μm,高宽比0.36,电阻率6.5μΩ·cm的微米银线结构。