电动物流车车厢结构设计仿真分析

在某型号电动物流运输车设计中,以铝合金轻质材料取代钢材用于车厢骨架结构。根据汽车结构和行驶环境,建立满载、弯扭、加速、转弯、紧急制动共5种典型工况的边界条件,进行静态性能仿真和基本振动特性模态分析。在确定危险工况的基础上,利用尺寸优化实现车厢的轻量化设计,达到车厢减重12%的轻量化设计目标。进一步采用拓扑优化的方法改变车厢底骨架布置结构,获得了一种新型的满足刚度、轻量化要求的骨架结构分布方式。     

基于试验设计近似模型优化方法及其在离心泵上的应用

针对许多已有的优化方法中存在着一些无法克服的缺陷,本文提出了基于试验设计的近似模型优化方法:该优化方法以实验设计为指导结合目标函数评估手段获得样本数据点集合,在此基础上运用近似模型拟合技术建立自变量与响应值之间的近似模型;然后利用数值优化方法求取该优化模型的最优解,即为所求问题的最优解。本文应用这一优化方法对一离心泵叶轮进行了优化设计,优化结果表明这种新的优化方法具有高效和精确的优点。     

Design optimization of transonic compressor stage using CFD and response surface model

In order to shorten the design period, the paper describes a new optimization strategy for computationally expensive design optimization of turbomachinery, combined with design of experiment (DOE), response surface models (RSM), genetic algorithm (GA) and a 3-D Navier-Stokes solver(Numeca Fine). Data points for response evaluations were selected by improved distributed hypercube sampling (IHS) and the 3-D Navier-Stokes analysis was carried out at these sample points. The quadratic response surface model was used to approximate the relationships between the design variables and flow parameters. To maximize the adiabatic efficiency, the genetic algorithm was applied to the response surface model to perform global optimization to achieve the optimum design of NASA Stage 35. An optimum leading edge line was found, which produced a new 3-D rotor blade combined with sweep and lean, and a new stator one with skew. It is concluded that the proposed strategy can provide a reliable method for design optimization of turbomachinery blades at reasonable computing cost.     

变双曲圆弧齿线圆柱齿轮传动几何特性分析

根据变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的加工原理与推导得到的齿面方程,确定方程各相关参数的取值范围。基于得到的齿面方程,依据微分几何,得到变双曲圆弧齿线圆柱齿轮凹、凸面主曲率的计算方法。基于空间啮合原理,计算齿轮副在某一输入角速度下两齿面啮合点处的相对运动速度。根据已得到的齿面曲率、相对运动速度计算方法,推导变双曲圆弧齿线圆柱齿轮副滑动率的计算公式。以某一确定设计参数的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮副作为算例,计算其主曲率、诱导法曲率和滑动率,分析其变化趋势;并计算不同设计参数下的滑动率,分析设计参数对其影响,以此作为分析该齿轮副设计及优化的参考。分析结果表明：对变双曲圆弧齿线圆柱齿轮来说,模数越大,齿数比越小,齿线半径越大,则滑动率的变化范围越小,齿轮副在运转过程中的磨损更均匀;就磨损而言,大模数、小齿数比、大齿线半径的齿轮具有更好的性能。建立变双曲圆弧齿线圆柱齿轮副滑动率与磨损之间的量化关系,反映出其正相关关系,为齿轮磨损量的计算提供参考。     

三环减速器齿环板的有限元分析

齿环板是三环减速器的重要传动零件,既是平行四边形机构的连杆,又与输出轴上的外齿轮互相啮合,其结构和受力情况都比较复杂。对齿环板受力进行了分析,计算了7种工况下齿环板所受的载荷力,应用ANSYS软件对其进行有限元分析求解。结果表明最大应力和最大位移都出现在φ=120°时的工况位置,且出现在受啮合力轮齿的齿根处。计算结果表明三环减速器齿环板的强度满足要求,这对三环减速器的设计计算和结构优化具有重要的意义。     

鼓形齿轮联轴器齿面接触分析与试验

本文在分析鼓形齿轮联轴器设计、加工及传动方面诸问题的基础上,按共轭曲面原理建立了鼓形齿轮联轴器传动理论,推导了鼓形处齿接触线及齿面方程,运用电子计算机计算并分析了不同工作倾角下齿面接触状态的变化及规律,进一步使用笔者设计发明的按共轭原理滚动鼓形齿轮装置(专利申请号87101897)切制了按不同工作倾角设计的鼓形外齿并进行了接触试验,从而揭示了鼓形齿轮联轴器传动的实质,为优化设计、加工鼓形齿轮联轴器提供了条件     

Research on Hybrid Input Mechanical Press Driven by Two Motors

1 Introduction The mechanical press is very important for plastic forming, whose service performance has a direct effect on the quality of workpieces and the working life of dies. The transmission system of a general mechanical press consists of a belt drive, gear reducer and crank-slider mechanism. This transmis- sion system gives the slider a higher speed at the de- formation stage of the plastic workpiece and clearly has some heavy disadvantages. Cracks easily initiate on the bottom of a cy…     

MDOD优化法在RV减速器齿数配置设计中的应用

本文介绍了RV传动机的组成和特点,解决了齿数的优化分配问题.齿数分配是RV机构设计中非常重要的一步,齿数分配的优劣直接影响到机构的性能.本文运用优化设计的方法,对RV机构进行了齿数优化分配,发现第一级传动比与第二级传动比的比值存在一定范围,依此生成多种配置方案,并应用综合评判技术选择最佳方案.     

矿用充填胶凝材料激发剂配比智能优化决策

针对矿用充填胶凝材料不同配比的激发剂化学复合作用所引起充填胶结体单轴抗压强度复杂非线性变化问题,提出一种充填胶凝材料激发剂配比智能优化决策方法.首先,开展均匀设计试验获取不同激发剂配比充填胶结体抗压强度数值;其次,采用动态自适应交换变异概率及适应度竞争交换方式的改进遗传树表征激发剂与充填胶结体抗压强度之间的非线性复杂关系,运算至49代时即满足终止法则,收敛速度较快,函数精度高;最后,确定约束条件,建立激发剂配比优化模型,采用遗传算法的全局快速寻优技术,获得满足充填体强度要求的激发剂优化配比.结果表明:采用该智能优化方法研究铁矿新型充填胶凝材料激发剂配比,优化结果显示,满足该矿山充填体强度的胶凝材料优化配比为生石灰2.91%、石膏17.39%、矿渣粉79.7%;在该优化配比周围开展验证试验,试验结果显示为生石灰3%、石膏17%、矿渣粉80%时、充填体7、28d抗压强度均达到最大,与激发剂配比智能优化方法获得的胶凝材料配比相吻合.相比42.5水泥,用该智能优化方法获得的激发剂配比制备全尾砂充填胶凝材料,可降低材料成本22%.     

多级双圆弧齿轮传动的模糊可靠性优化设计

分析讨论了模糊可靠性设计的特点,将其用于双圆弧齿轮传动的优化设计之中,为双圆弧齿轮的二级减速传动提供了一种优化方法.     

面向汽车运行工况设计的马氏链非等长交叉进化算法

为解决马尔科夫链和传统遗传算法设计汽车运行工况时效率低、质量差的问题,提出用于设计汽车运行工况的马氏链非等长交叉进化方法.设计子代满足马尔科夫链转移关系的非等长交叉算子,解除等位等长交叉段的限制,使遗传算法更好地适用于汽车运行工况的设计.根据试验数据,应用马氏链非等长交叉进化方法构建非等长初始种群,使用满意准则模型和指数加权平均数设定目标函数,设计三参数汽车运行工况.随机生成3种不同长度的三参数高速公路代表性工况.分析结果表明,期望运行工况与原始数据库特征参数的相对偏差均在设定范围内,速度和加速联合分布相关系数均高于90%,生成工况具有代表性.相比于马尔科夫链和传统遗传算法相结合的设计方法,马氏链非等长交叉进化方法的平均运行工况生成效率提高了66%,运行工况质量更优.     

基于ADAMS的驱动桥齿轮啮合动力学仿真研究

运用CATIA软件建立驱动桥主减速器和差速器齿轮传动系统的三维实体模型,基于ADAMS软件建立了主减速器和差速器齿轮传动的虚拟样机模型．将Hertz接触理论嵌入仿真模型,在齿轮之间施加接触力,实现了齿轮啮合的动态实时仿真．通过在主减速器主动齿轮施加转速驱动,差速器半轴齿轮施加不同的负载转矩,模拟了汽车在转弯工况下驱动桥主减速器和差速器的齿轮传动,得到了主减速器齿轮、差速器齿轮的转速以及啮合力曲线,为深入研究齿轮传动系统动态特性提供了理论参考依据．     

三峡库区滑坡治理工程中抗滑桩综合优化研究

根据滑坡推力分布特点,提出了不等桩间距布设原则。结合抗滑桩桩间距模型的研究、截面尺寸优化研究和锚固比研究的相关成果,在满足安全系数设计要求的前提下实现工程造价最小化的优化目标的前提下,建立了考虑桩截面宽度、截面高度、桩间距和锚固比各参数的优化求解模型,采用黄金分割优化算法和计算机编程,为抗滑桩设计提供了一个综合优化研究方案。结合三峡库区工程实例应用,表明该综合优化方案具有显著的经济效益。     

某型载货车车架结构的优化设计

在某型载货车车架的概念化设计的基础上,以有限元结构分析和优化算法相结合为手段,对横梁和纵梁的截面尺寸进行优化,建立了车架的力学模型,优化参数模型,优化数学模型,有限元模型,采用ANSYS参数化设计语言编制了优化设计程序,用ANSYS软件中的零阶优化方法获得最优设计。计算结果表明该优化设计方法的有效和高效,该方法可广泛应用于车架的优化设计工程。     

基于参数化建模的动调轴流风机后导叶DOE优化

基于AutoBlade平台对R+S级动调轴流风机进行参数化,以后导叶出口气流角及弦长为优化变量,总效率和静压压比为优化目标,完成了气动设计后的R+S级动调轴流风机的三维DOE优化.原有的气动设计时的DOE优化方法,将轴流风机数值最优化方法与正问题流场计算相结合的DOE优化方法,能够实现多变量组合优化设计,实现二次流损失的有效控制.优化目标全压效率和静压压升分别提高了1.97％和0.056,并得到优化后的最优叶型.     

基于封闭差动行星齿轮的内置式传动滚筒的设计

为了解决外置式传动滚筒轴向尺寸大、噪声大、形体笨重等问题,设计了一种新型内置式传动滚筒.该传动滚筒以封闭差动行星齿轮机构为传动装置,将电动机置于传动滚筒外,两者通过锥齿轮相连.应用三维软件SolidWorks绘制了传动滚筒各零件图和三维装配图.     

基于试验设计分析方法的轻卡车身结构优化

科学技术的发展和人们生活观念的不断进步,给汽车行业的发展带来了前所未有的机遇和挑战.DOE技术由于其诸多的优点在工程技术研究各领域的应用日趋广泛.以提高车身的模态频率和实现车身的轻量化为目标,将DOE分析方法引入到车身板厚参数的优化中,得到可行的优化方案,车身的第一阶模态频率提高了16 %,车身的质量减少了8 kg.     

粒子群优化算法及其与遗传算法的比较

粒子群优化算法是根据鸟群觅食过程中的迁徙和群集模型而提出的用于解决优化问题。该文讨论粒子群优化算法的基本原理和实现步骤,分析了该算法中各参数的设置。通过一个测试函数,对粒子群优化算法与遗传算法进行了比较,结果表明粒子群优化算法在找寻最优解效率上好于遗传算法。     

汽车变速箱齿轮副的多目标离散优化

本文针对汽车变速箱的工作特点，采用逐档、分步的优化方案。建立模型时，以体积（重量）、强度、中间轴轴向力平衡为目标函数，其中强度分目标中又包括：弯曲疲劳强度、接触疲劳强度、磨损目标三个分项。优化时根据各档工作时的承载特点，用调整权系数的办法实现齿轮副的综合性能最优。全部优化变量均为离散型变量。优化方法采用离散变量的直接搜索方法ＭＤＯＤ。以ＥＱ１４０五档变速箱的参数为算例，进行对比分析，取得了令人满意的结果。     

运用变异算子随机搜索求解全局优化问题

通过改进遗传算法,提出一种求解全局优化问题的变异基随机搜索方法．该法以变异算子作为唯一的遗传算子,利用生物变异原理进行局部搜索,同时为使算法具有一定的全局搜索性能引入随机初始化技术．它具有较强的局部搜索能力,可在有限时间内取得较好解．仿真实验证明,本算法在求解全局优化问题上的有效性,并表明其局部收敛能力与求解结果均优于传统遗传算法．