卧式千斤顶墙板的拓扑优化设计

采用变密度法建立拓扑优化模型,选取序列线性规划法进行优化求解。以千斤顶的墙板为例在有限元分析软件ANSYS中进行拓扑优化设计,优化结果表明这种方法是有效可行的。     

基于拓扑优化与正交试验的锚机机架轻量化研究

针对锚机大容量、小体积、长寿命的需求现状,将拓扑优化和正交试验法相结合对机架进行轻量化研究。根据静力学分析结果,建立以锚机机架结构柔度最小为优化目标的拓扑优化模型,对机架进行拓扑优化设计并对模型进行重构,接着对机架进行尺寸优化设计,通过ANSYS模拟正交试验,利用最小二乘法建立回归方程,进而得到机架优化的数学模型进行轻量化计算。对优化设计后的机架进行静力学分析,将分析结果与优化前的分析结果进行对比。结果表明：在满足机架强度和刚度要求的前提下,机架重量减小了15.27%,为锚机轻量化研究提供参考。     

高压储气罐结构拓扑优化设计

拓扑优化是一种能在给定的空间进行结构优化的设计方法,以有限元结构分析与优化算法相结合为手段,对CNG高压储气罐的结构进行了拓扑优化设计,建立了CNG高压储气罐优化设计的有限元模型,确定了设计变量的数目,分析了各设计变量对优化结果的影响,给出了主要设计变量对优化结果的影响规律,根据拓扑优化的计算结果,考虑到制造与加工、生产的需要,确定了储气罐的最优设计参数选择,并分析了各优化结果的应用。计算结果表明该优化设计方法有效,计算结果为高压气罐的进一步设计提供了理论依据。     

某型号涡旋压缩机机架拓扑优化与轻量化设计

为了降低压缩机原料成本,采用Inspire软件对某型号涡旋压缩机机架进行拓扑优化设计,并将原模型和优化模型对比,质量减轻约1 kg。优化后机架抱紧力与原模型基本一致,止推面间隙差异约为1.9μm,轴承最大变形量为4.9μm,不会影响装配和运转;止推面接触压强分布与优化前没有明显差异。     

某型号涡旋压缩机机架拓扑优化与可靠性研究

为了降低压缩机原料成本,采用Inspire软件对某型号涡旋压缩机机架进行拓扑优化设计,并将原模型和优化后模型进行对比分析。通过数值分析的方法,对抱紧力、止推面间隙和轴承最大变形进行了研究,得出抱紧力只增大3%,机架止推面间隙和主轴承最大变形变化量均小于5μm,说明优化后机架不会对装配工艺产生影响;通过润滑可靠性试验,证实了产品的疲劳磨损和使用寿命均符合标准。通过轻量化设计,在满足装配工艺和工作要求条件下可将自重减小9.8%,为压缩机相关部件的设计研制提供了理论依据。     

双向渐进结构拓扑优化设计研究

双向渐进结构优化法（BESO）是近年来兴起的一种懈决各类结构优化问题的数值方法。其原理是通过同时删除和增补单元,使剩下的结构逐渐趋于优化。文章提出了基于应力约束的渐进结构优化方法,与其它优化方法相比,该方法原理简单,计算效率高,工程应用方便,并通过算例证明该方法的有效性和可行性。     

基于响应面法和拓扑优化的四旋翼无人机机架结构优化研究

机架是四旋翼无人机的重要支撑结构,机架结构的强度和刚度直接影响飞行安全,机架结构的轻量化是实现无人机长续航、高效率的关键,机架结构的振动稳定性也是设计的重要考虑因素。基于响应面法和拓扑优化方法,对某型民用无人机机架结构进行了优化设计研究。首先建立数学模型,将优化问题转化为机架结构的质量和强度的双目标优化问题,采用响应面法对机架结构参数进行重新设计,寻找最优参数组合,再通过拓扑优化方法,在保证结构强度的同时,对新机架进行减重设计,最后,经优化设计后的新机架减重56.2%,并且结构材料分布合理,结构位移量小且各阶模态均不会发生共振,满足设计要求。     

闭式机架优化设计研究初步

对采用材料力学为基础的传统机架计算方法做进一步研究推导。在确定机架窗口尺寸的前提下，优化出最佳等厚度机架尺寸，在机架体积一定的情况下得到最大的机架刚度，应用有限元法验证分析，指导产品设计。     

某微型电动车车架结构的拓扑优化设计

为了提高某微型电动车车架的力学性能并减轻质量,将拓扑优化理论引入车架结构的优化设计。考虑了多种行驶工况的冲击载荷对车架的破坏作用,给出多工况条件下拓扑优化结果,建立满足各总成的布置和实际行驶要求的新设计结构,基于有限元法通过ANSYS软件对新设计车架的结构参数进行了优化设计。理论分析和车架的实际应用情况表明,该车架设计合理,说明该优化设计方法进行车架结构设计的有效性和可行性,为结构优化设计提供一种思路。     

汽车车架结构的拓扑优化设计

采用有限元分析和结构拓扑优化设计相结合的方法,依据汽车车架的结构受力特性及其材料的性能要求,建立了优化数学模型.在此基础上,基于弯曲板的应力灵敏度分析和性能指标,构建了应力约束下车架拓扑优化准则.最后,开展了车架结构的仿真设计,并得到了合理的结果.     

飞机起落架的动力学分析与拓扑优化研究

针对某型飞机前起落架质量大、收放困难等问题,利用三维软件建立了飞机前起落架的三维模型并将其导入于Adams中,建立了适应于Adams软件飞机前起落架的动力学仿真模型,然后对其进行了着陆动态仿真分析,仿真结果与实际非常吻合,并利用动力学分析得到的工况条件,基于变密度法与优化准则法对飞机前起落架扭力臂结构进行了拓扑优化设计...     

HYSY901#平台桩腿齿条损坏的原因分析及改进措施

HYSY901#平台在建造完成后进行首次升降船试验,降船过程中3#桩腿靠近船尾一侧的齿条发生了折断和严重的变形损坏。初步的原因分认为,是桩腿齿条由于焊接时火工校正导致性能降低或材料性能本身不足所致,但在破坏部位的取样做机械性能试验并不能证明这判断。在随后的现场调查中,发现是升降液压系统的原因导致破坏的产生。文中对破坏发生的原因进行了分析,并提出了相应的解决办法。     

飞机测载千斤顶的改造及应用

液压千斤顶作为地面支撑设备,可以方便升起和降下飞机。为了保证飞机的安全,在某型飞机载荷校准试验中,需要实时监控其垂向受载,使用千斤顶来限制飞机前机身的垂向位移。本文创新性地将原机千斤顶改造成具有测载功能的千斤顶,并在相关试验中得以应用。结果表明,改造后测载千斤顶在使用过程中安全可靠,而且节省了大量的试验经费。     

飞行器电视摄像稳定平台收放机构的研制

介绍了对某飞行器电视摄像稳定平台收放机构的优化设计思想和可靠性分析 ,与国内外同类产品进行比较 ,说明了该机构设计思想的先进性 ,并介绍了研制的难点及其解决方案。飞行器在恶劣的环境温度 ,以及冲击和振动的工况下 ,影响工作的可靠度的因素十分复杂 ,因此 ,分析影响可靠性的主要因素是十分必要。合理的采用薄壁结构和同步带使得机构获得了较大的收重比。经过例行实验结果和科研试飞和定型试飞表明 ,设计方案达到了预期目标。     

悬臂式货架立体仓货位智能优化

通过分析悬臂式货架立体仓库的结构和存储特点,建立了仓库利用率最大化和仓库稳定性最优化的多目标数学模型,并采用智能算法进行优化分析。仿真试验结果表明了该算法是有效的,也证明了多种群遗传算法比简单遗传算法更适合悬臂式货架立体仓库的货位优化。     

基于拓扑与尺寸优化的某型飞机起落架扭力臂轻量化设计

为提高某型飞机的性能,实现起落架轻量化的设计目的,对起落架扭力臂强度进行分析和结构优化,利用SolidWorks软件完成扭力臂组件的三维建模,基于ANSYS Workbench对扭力臂进行应力应变分析,采用拓扑优化方法获得新的材料分布,通过Matlab对重构模型的7个显著参数进行响应面建模,并用遗传算法获得其最优的结构...     

微夾钳的拓扑优化设计

概述了柔性结构的一种设计方法———拓扑优化法 ,并以微夾钳为例 ,对不同负载、不同约束情况下微夾钳结构进行了拓扑优化设计。     

“U”型结构多目标拓扑优化

采用变密度法和折衷规划法建立了结构的多目标拓扑优化模型,并利用分析层级法确定了子目标权重。以"U"型结构为对象进行了多目标拓扑优化设计,得到了结构质量较轻的新结构形式。该方法可应用于结构的优化设计。     

自升式平台齿轮齿条参数优化研究

基于有限元软件ANSYS对某自升式平台齿轮齿条的强度进行了分析。从齿条齿宽和齿轮齿条齿根圆角半径2个方面研究探讨了提高齿轮强度的方法,并对齿条齿宽和齿轮齿条的齿根圆角半径进行了优化。研究结果表明,适当增大齿条齿宽可以减小齿轮齿条的接触应力,增大齿轮齿条的齿根圆角半径可以提高齿轮齿条的齿根弯曲强度。     

一种模块化机器人的拓扑构型优化

采用遗传算法对一种关节型模块化机器人系统面向任务的拓扑构型优化设计问题进行了研究。对任意机械臂拓扑构型组成模块的类型、参数、数量及模块间连接顺序和装配方位等信息进行了二进制编码。按照性质不同将设计要求划分为刚性要求、柔性要求及刚性+柔性要求,对不满足刚性要求的拓扑结构通过过滤器处理以提高效率,对其他拓扑结构进行构型评价并以评价结果的加权和的形式建立构型评价函数。以自由度最小为主要优化目标,结合遍历法和遗传算法给出一种拓扑构型优化设计方法。构型优化实验验证了该方法的有效性。