隐式参数化建模技术在前期CAE分析中的应用

基于SFE Concept软件,通过对副车架参数化建模实例,对比SFE模型与传统FE模型的静刚度、动刚度和模态在正常工况下的计算结果,验证了SFE参数化模型的可靠性.基于“分析驱动设计”理念,采用参数化模型与正交试验设计联合的方法,设计出基于参数化模型的前期计算机辅助工程(CAE)优化分析方案,分析了后副车架主要部件的截面形状、尺寸、位置等参数对副车架静刚度、动刚度等性能的影响,通过优化分析实现了对副车架轻量化设计.     

基于灵敏度分析的白车身轻量化设计

选取某款轿车的白车身为参照,建立白车身有限元模型。以扭转工况为计算基础设置约束条件,选择白车身的重量为目标函数、零部件的板厚为设计变量。利用Nastran 软件计算出各零部件的灵敏度值。引入绝对灵敏度和平均绝对灵敏度概念对零部件的灵敏度值进行评价。对零部件厚度进行优化减薄处理,并通过迭代计算验证优化方案。最终在保证白车身扭转刚度值变化不超过5%的前提下,实现白车身质量降低3.73%     

基于多学科优化设计方法的白车身轻量化

建立某国产轿车的整车有限元模型,依据侧碰法规及NVH性能要求对白车身结构进行了多学科集成优化设计。根据侧碰及NVH仿真结果,选取白车身关键零件的板厚及材料为变量,以白车身质量和刚度为目标,以侧碰加速度及侵入量为约束条件,建立了白车身刚度径向基函数(RBF)神经网络近似模型及侧碰二阶逐次替换的响应面模型(Stepwise-RSM),利用模拟退火算法进行了多目标优化,在保证了车辆的安全及NVH性能的前提下使白车身质量下降了15.7 kg。     

六自由度Stewart平台参数化建模及优化

飞行模拟器是一种训练飞行员的地面模拟设备,能够逼真地再现真实环境中飞机的飞行状态,具有精度高、承载能力大、安全可靠、使用灵活等优点.飞行模拟器通常采用六自由度Stewart平台,其运动特性是影响本身性能的关键指标.首先建立六自由度Stewart平台的参数化模型,设计其运动轨迹并进行试验研究,分析多种结构参数并确定平台的...     

集中式多跳调度系统性能建模与协议参数优化

现有集中式多跳网络研究对其性能的建模分析较少考虑协议参数的影响,使实际场景中的协议设计缺乏理论依据.针对这一问题,充分考虑网络参数、业务参数、协议参数的影响,建立了集中式多跳网络调度时延模型和有效吞吐量模型.该模型和数值仿真结果揭示了网络节点个数、网络总带宽、业务流数目、平均跳数、控制时隙比例、最大可预约时隙个数等参数对系统性能的影响.最后给出了特定网络场景和业务需求条件下的控制时隙比例和最大可预约时隙个数等协议参数的优化策略.     

骨架式车身多材料及梁截面形状和尺寸优化

针对骨架式车身提出一种以材料类型、梁的截面形状和尺寸为离散设计变量的结构优化方法。基于某概念骨架式车身,以其总质量、制造成本、多种载荷工况下指定点的位移和结构中的最大轴向应力均最小,而以第一阶固有频率最大为目标函数,进行多目标优化。使用改进的第三代非支配排序遗传算法求解该多目标优化问题,并且综合考虑了轻量化设计、制造成本及结构性能因素,最终筛选出合理的设计方案。优化结果表明:相较于单一的离散尺寸优化,本文提出的考虑多种类型设计变量的结构优化方法,使轻量化设计效果更加优异。     

基于构件内力优化的车身结构轻量化设计

针对细长杆件的轴向承载能力要远大于其他非轴向的承载能力的特性,提出了基于构件内力优化的车身结构轻量化设计理念。从构件受力合理的角度来实现客车车身骨架轻量化,即通过对整车结构的力流分析,得到车身结构整体及主要构件受力特性,找出整车骨架中的高应力及低应力区域。进一步对高应力或低应力杆件的内力成分和应力成分进行分析。在保证强度的基础上,从结构受力合理的角度出发,挖掘整车轻量化的潜力。最后结合某款全承载式客车进行了相应的轻量化设计,在降低结构最高应力的前提下实现减重220kg。     

基于正则化主题建模的隐式产品属性抽取

为实现产品意见挖掘中的隐式产品属性抽取,在传统主题建模思想的基础上,通过分析评论信息中不同产品属性对应的意见词分布以及意见词的主题依赖性假设,提出一种基于正则化思想的新主题建模框架.在该框架下,评论信息中的意见词特征,通过定义在不同评论中意见词的使用相似度上的正则化因子,纳入到传统的主题建模框架中.正则化的基本思想为：若2条评论在意见词的使用模式上相似,则它们评论相同的产品属性的概率越高.定性和定量2种实验结果均表明,本文的正则化主题模型较传统的主题模型算法有更高的准确率,说明本文的正则化思想是有效的.     

基于焊点参数识别的白车身动态特性

推导了焊点质量、刚度矩阵修改与白车身结构动态特性之间的关系,以试验频率与振型为目标,对白车身类板壳点焊结构焊点参数进行识别,提出了利用参数识别的弹塑性梁单元方法对点焊结构进行模拟。与弹塑性梁单元焊点建模方法在动态特性分析方面进行了对比,并应用于实车白车身动态特性仿真进一步验证仿真精度。结果表明,参数识别的弹塑性梁单元焊点建模方法提高了板壳类结构动态特性分析的仿真精度,为点焊的数值模拟仿真提供了一种研究方法。     

汽车车身参数化设计技术研究

通过对客车车身侧围的CAD建模，用参数化方法修改原有客车车身侧围的CAD模型参数，可以方便地建立新型客车车身侧围零部件的CAD模型，最后将其组装成整车车身模型，使用该方法可以大大缩短新车的开发时间，对提高汽车的市场竞争力具有重要意义。     

基于电场结构参数化建模的纺丝机结构优化

针对静电纺丝过程中接收端电场强度较弱等问题,利用有限元分析软件ANSYS对自行设计的新型高压静电纺丝装置工作静电场进行了参数化建模与仿真分析.并利用针对板式和板对板式结构的各自优势,设计了镂空板式结构电极,使最大场强值得以提升.提出了采用附加电场方式优化电场分布形式的方法,场强值下降速度平缓很多,保证了纺丝过程的稳定性.通过对电场主要结构参数的参数化建模完成了工作电场的优化,得到了满足静电纺丝需求和外加电压载荷最小的设计序列.结果表明：电压载荷降低了约10.54%,纤维的取向和排列分布均有很大改善,为下一步研发工艺参数可控的静电纺丝装置和指导试验奠定了理论基础.     

基于拓扑和尺寸组合优化的ATV车身轻量化研究

针对车身结构在概念设计阶段出现的拓扑优化结果不连续,结构优化设计周期时间长等问题,基于optistruct优化软件,提出一种拓扑和尺寸组合优化模型.该模型可以同时进行尺寸优化和拓扑优化设计,得到车身蒙皮优化尺寸和最优的车身骨架加载路径,同时缩短了结构的概念设计阶段的设计周期.以ATV车身的结构优化设计为研究对象,对比优化前后的分析结果,在不降低结构性能的前提下优化后的结构减重105.5kg,验证了该方法的可行性.     

过程参数优化的建模

针对化工厂参数优化问题，提出了一种多项式逼近(即多项式回归)、人工神经网络逼近等其他建模方法——插值建模.这种方法依据大量的原始数据，使用插值法得到一个初步的离散系统模型，然后对上述模型进行滤波，最终得到可用于优化的数值模型.并以一维自变量和二维自变量建模方法为例，阐述了插值建模的算法，给出了仿真结果，初步证明了这种方法的可行性和有效性，从而拓宽了参数优化建模的思路.但是这种方法建模需要大量的计算，所以现阶段仅用于离线优化问题.     

工程图形系统参数化建模开发

以钢结构设计专家系统图形系统为例，介绍了其设计原理及主要思想，提供了建造ＡＣＡＤ图形函数库，利用ＭＳ－Ｆｏｒｔｒａｎ实现模型代真等方法，对系统参数化建模及施工图绘制进行了探讨和研究。     

渐开线变位齿轮的参数化建模及分析

渐开线变位斜齿轮的建模过程复杂,特别是端面渐开线齿廓的准确绘制和螺旋扫掠线的精确控制,可以用编程方法来实现,但要求相关专业知识做支撑。本文采用的另一方法是利用UG软件的表达式和规律曲线设计功能,根据齿轮的设计原理对渐开线变位斜齿轮精确建模,并且可以实现参数化控制。在此基础上,针对变位齿轮几何模型进行了有限元分析。     

基于特征的缸盖参数化建模及应用

目的　建立某柴油机缸盖的参数化实体模型, 并对其进行有限元动力学分析． 方法　利用特征技术建立缸盖的参数化模型, 最后用有限元模态分析法进行其模态参数的计算． 结果　实现了基于特征的缸盖参数化建模, 计算出前四阶固有频率及主振型． 结论　体现了基于特征的参数化建模在复杂结构的动力分析中的优越性, 为整机的动力学仿真研究奠定了基础     

基于特征的缸盖参数化建模及应用

建立某柴油机缸盖的参数化实验模型,并对其进行有限元动力学分析。方法,利用特征技术建立缸盖的参数化模型,最后用有元模态分析法进行其模态参数的计算,结果实现了基于特征的缸盖参数化建模,计算出前四阶固有频率及主振型。结论体现了基于特征的参数化建模在复杂结构的动力分析中的优越性,为整机的动力学仿真研究奠定了基础。     

齿轮滚刀参数化建模及齿轮加工仿真

以VB6.0为开发工具,借助AutoCAD2004的三维图形显示功能,完成了齿轮滚刀的参数化精确建模,并根据展成法加工规律,运用布尔运算原理实现了齿轮的加工仿真.使用者只需通过界面输入相应的参数,系统就会自动生成滚刀和齿坯,并完成齿轮的加工仿真.该系统不仅可提高滚刀的设计效率,而且可为滚刀设计的检测节省资源,也可以用来完成齿轮的精确建模.     

钢制组装式车轮的轻量化设计及多目标优化

设计了一种以热轧高强钢作为内轮辋、低碳钢作为外轮辋材料的异种钢材组装式车轮,提出一种车轮多种工况下循环载荷疲劳耐久试验方法,对车轮进行疲劳寿命预测.基于有限元法,计算不同位置下施加载荷时车轮的强度、刚度,不同应力频率下的疲劳寿命和安全系数,并分析出局部大应力关键部分.以转弯工况建立参数化模型,定义了8个结构设计变量,利用最优拉丁超方实验设计方法选取初始样本点,拟合了车轮Kriging近似模型,以车轮最小质量、疲劳寿命和疲劳寿命安全系数最大为目标,并以应力、最大形变量为约束,对车轮进行多目标优化,并进行弯曲疲劳试验验证.结果表明,异种钢材组装式车轮在优化后,性能良好,满足设计寿命要求,质量较优化前车轮减重9.73%.     

汽车白车身焊接生产线可试验数字孪生体建模方法

为解决可试验数字孪生体在可视化、控制逻辑一致性和数据实时交互方面存在的问题,提出了一种汽车白车身焊接生产线可试验数字孪生体建模方法.通过构建汽车白车身焊接生产线可视化模型、逻辑模型与数据模型,完成了焊接生产线数字孪生体的创建.以某汽车白车身自动焊接生产线为例,对可试验数字孪生体建模方法进行了验证.通过反复试验,得到了物...