复合材料蜂窝夹芯结构的低速冲击试验设计

复合材料蜂窝夹芯结构具有优越的材料性能,广泛应用于航空、航天和船舶制造等领域.结构在受到冲击时,很容易出现损伤.试验分析表明,低速冲击将严重降低蜂窝夹芯板的抗拉、抗压能力,造成面芯层间发生分层扩展.本文对复合材料蜂窝夹芯结构的低速冲击试验进行设计,并对结果进行分析,得出了相关变化规律.     

基于改进差分进化算法的层合板优化设计

针对复合材料具有可设计性以及经典差分进化算法自身的缺陷,提出一种改进的差分进化算法对复合材料层合板进行以铺层角为设计变量、蔡-吴(Tsai-Wu)强度准则为约束条件、层合板强度最大为目标函数的优化设计。考虑差分进化算法在寻优过程中个体间差异越来越小,采用随机选择突变策略和增加扰动机制的方法,增大个体间差异,避免算法陷入局部最优解。通过数值算例和工程算例验证了改进的差分进化算法具有较好的全局收敛性。     

蜂窝夹芯结构粘接修理研究

目前,蜂窝夹芯结构已广泛应用到航空领域,伴随而来的是蜂窝夹芯结构的修理问题.以试验研究为主,探究用挖补法修补芳纶纸蜂窝夹芯结构的抗冲击和抗压缩性能.通过把面板尺寸、蜂窝替芯的紧密程度和胶层的类型等相关变量进行相应的排列组合,设置试验方案,探究出了最佳的修补方案.试件修补后,无论抗冲击性能还是抗压缩性能都能够恢复到或者近...     

基于离散差分进化算法的齿轮优化设计

根据机械设计中大多数优化变量属于混合变量的实际情况,提出采用基于离散变量方法解决机械优化设计问题。开发了一种不同变量自由设置间距的离散差分进化算法,连续变量采用合适的微小间距,离散变量采用工程规定间距。结合机械约束处理的自适应罚函数方法,以典型机械产品———齿轮和齿轮轴重量最轻优化实例为例,进行数值实验。结果表明该算法可以非常方便地处理约束优化问题,与粒子群算法实验对比,具有较高精度和可靠性。离散变量优化结果无需作圆整后处理,避免了圆整处理带来的系列问题。     

基于差分进化算法的PID优化设计

利用差分进化算法采用随机收缩因子,以提高算法的全局搜索能力和收敛速度的特性,通过在适应度函数中引入超调量、上升时间和系统累积绝对误差,可以使优化后的PID控制器性能达到满意程度。仿真结果表明该PID控制器的性能优于常规方法获得的PID控制器。     

新型夹芯复合材料的结构设计

对新型功能性夹芯复合材料进行了试验研究，根据层合梁理论推导出了此类新型材料的各层最大弯曲正应力公式，以及不同夹层、不同芯层对该新型材料断裂韧性的影响。     

基于主动监测技术的蜂窝夹芯结构损伤监测研究

目前，复合材料主要是以蜂窝结构的形式应用于飞机结构中。将应力波因子（SWF）技术与智能材料结构技术相结合，对蜂窝夹芯复合材料的损伤实现在线、主动监测。提出了先将应力波的时域波形微分后再进行傅立叶变换的方法；验证了应力波在蜂窝夹芯复合材料中传播时，其峰－峰值随距离增大呈指数衰减，并提出一种基于最小二乘法的新型应力波因子技术，可有效的剔除传播距离对信号峰－峰值的影响，提高了损伤判别的可靠性和准确性。     

蜂窝夹芯复合板在方舱中的应用

通过分析现有方舱的发展趋势,讨论了用蜂窝夹芯复合板代替传统聚氨酯泡沫夹芯板的可行性。运用有限元软件ANSYS对蜂窝夹芯复合板的力学性能进行了数值分析,并对样板进行了试验验证,指出蜂窝夹芯板是能在方舱中应用的。     

基于差分进化算法的Stewart-Gough平台的设计优化

利用差分进化算法对Stewart-Gough平台进行优化。首先,对Stewart-Gough平台的对称结构和非对称结构进行了介绍;其次,通过综合考虑工作空间的限制,工作空间内存在奇异结构以及成本高这3个因素的影响定义了目标函数;最后,选定用于优化的工具为差分算法,并使用差分算法对Stewart-Gough平台进行了优化。优化结果表明,合理选择Stewart-Gough平台的结构及其参数,可达到最大化有效载荷或最小化每条腿上所需要的力(用以抵消外界施加在动平台上的力)的目的。与其他算法相比,差分算法具有较好的全局寻优能力,选用差分进化算法作为优化工具,优化及仿真过程借助MATLAB来实现。     

基于差分进化算法的套筒滚子链传动多目标优化设计

套筒滚子链传动的优化设计多以单目标优化为主,本文在之前研究基础上,以单列链传动功效最大和疲劳寿命最大为目标建立了该问题的多目标优化模型。在高斯变异多目标差分进化算法的基础上,引入了修正的约束处理方法及取整策略,提出了一种求解混合离散变量的多目标差分进化算法。工程实例求解结果表明,所得结果满足设计需求,该算法是有效的,且对于其他工程问题的求解具有一定的参考价值。     

蜂窝夹层结构夹芯层的近似设计方法

为了得到合理的能满足不同性能要求的蜂窝夹层结构夹芯层构型,提出一种夹芯层的近似设计方法,通过建立多约束拓扑优化模型,在综合考虑可制造性原则的前提下,对不同体分比下的拓扑优化结果进行近似设计,得到蜂窝夹层结构夹芯层的基本胞元构型,并运用有限元方法对所设计的胞元构型进行性能分析,以进一步验证、修改和完善。最后以电动车底盘甲板为对象,运用Abaqus,实现其蜂窝夹层结构夹芯层的近似设计过程和性能分析,结果表明,在整体重量大幅度减轻的同时,刚度和强度性能也得到了较好的满足。     

改进差分进化算法及其应用

将基于混合差分策略的改进差分进化优化算法应用在PID控制器在线优化中。MDE(改进差分进化算法)结合了差分策略DE/rand/1的多样性和DE/best/1的高收敛速度的优点,算法的寻优性能远超过两种策略单独作用时的性能。此方法充分利用了差分进化的进化寻优优势与PID控制器的简单方便,让控制器在系统运行过程中进行自我设计和优化。     

蜂窝夹芯结构疲劳寿命模型

蜂窝夹芯结构疲劳寿命模型中研究最多的是S-N曲线模型,对常用的蜂窝夹芯结构S-N曲线的形式作了分类与综述.同时搜集整理蜂窝夹芯结构疲劳寿命S-N曲线试验数据,并按照相关力学原理进行归一化处理,获得了一些较具普适性的结果.从蜂窝芯子自身材料属性出发,讨论了多个因素对蜂窝夹芯结构疲劳性能的影响.     

复合材料传动轴智能优化设计

针对基本差分进化算法自身的缺陷,提出一种改进的差分进化算法,通过突变策略的改进和人为增加扰动向量,使得改进的算法具有较快的寻优速度和较好的全局搜索能力。基于改进的差分进化算法,建立了复合材料传动轴优化设计程序。对复合材料传动轴开展了以层数和铺层角为设计变量,传动轴强度、临界屈曲荷载和临界转速为约束条件,质量最小为目标函数的优化设计。通过典型非线性多模态函数寻优试验和工程算例,验证了改进的差分进化算法具有较好的全局收敛性,复合材料传动轴质量进一步降低了13.2%。     

新型组合蜂窝夹芯结构振动特性研究

针对提出的一种新型组合蜂窝结构,围绕该蜂窝夹芯结构的振动特性展开研究,从分析蜂窝夹芯结构的固有频率和特征值入手,并以应用于某型号电动车底盘中部甲板的新型组合蜂窝夹芯为例,通过模态分析,得到新型组合蜂窝夹芯结构的各阶固有频率和振型,验证了该夹芯结构的固有振动特性。借助数值仿真,对影响新型组合蜂窝夹芯固有频率和模态的关键尺寸胞元壁厚进行了改进;最后,在同等条件下,与正方形胞元夹芯和正六边形胞元夹芯进行了比较,结果表明新型组合蜂窝夹芯更能满足模态要求。     

泡沫铝夹芯结构高速移动工作台研究

为满足高速、超高速加工对机床移动工作台轻质高动态性能的要求,设计了以铸铁为面板、泡沫铝为芯体材料的夹芯结构移动工作台,并利用有限元分析软件研究了该工作台的静、动态特性。研究结果表明与传统铸铁材料工作台相比,泡沫铝夹芯结构移动工作台具有质量轻、固有频率高、谐振响应幅值低等特点,从而证明了泡沫铝夹芯结构工作台在高速、超高速加工中应用的可行性和优越性。     

基于改进差分进化算法的外圆磨削优化方法

在考虑粗、精磨的生产成本以及热损伤、砂轮磨损和磨削标准化等约束情况下,研究了外圆粗、精磨的优化方法,以提高生产效率和表面精度.提出了一种基于改进差分进化算法的外圆磨削优化方法,并将优化的结果与传统差分进化算法结果相比较,表明基于改进差分进化算法的方法具有更好优化能力.     

机载有源相控阵天线铝蜂窝夹芯反射板研制

考虑到刚性、精度及减重等因素 ,机载有源相控阵天线反射板采用铝蜂窝夹层结构。本文简述了铝蜂窝夹层结构反射板的结构要求及制造工艺流程。从胶粘剂、零件定位、公差配合和压制工艺等几方面叙述了影响反射板精度的因素及解决途径。通过优化工艺研制成高精度的铝蜂窝夹层结构反射板 ,满足了设计要求。     

泡沫铝夹芯结构汽车顶板的研究

为了提高汽车的环保性、安全性,以某汽车顶板为设计原型,以轻量化为约束条件,设计泡沫铝夹芯结构汽车顶板。然后,利用Ansys软件对两种结构汽车顶板的静态性能和高空坠物、倾翻安全性做仿真分析。结果表明,泡沫铝夹芯结构汽车顶板与原型结构汽车顶板相比,其质量减轻了32.68%,静态载荷作用下的最大应力和最大位移均减少20%,高空坠物、倾翻试验中,最大应力分别减少5.92%和27.78%,最大位移分别减少35.91%和20.67%,表明泡沫铝夹芯结构汽车顶板不仅实现了汽车轻量化达到了节能减排的目的,而且提高了汽车的安全性。