多段式组合变刚度悬架螺旋弹簧设计与研究

针对某特种车辆悬架不同工况载荷特点,设计1种变刚度悬架螺旋弹簧。基于弹簧串联和并圈理论,提出多段式组合变刚度悬架螺旋弹簧设计方法,取各段弹簧丝径、工作圈数和弹簧内径为设计变量,以弹簧装配尺寸、变形量、总工作圈数、疲劳强度为约束条件,建立以弹簧质量最小为优化目标的数学模型,利用多变量优化设计方法,求解各段弹簧结构参数。结合仿真分析,能够满足最大变形量、最大剪切应力和疲劳寿命的要求,结果表明设计参数合理,方法可行。所提出的弹簧参数优化算法及弹簧设计方法为变刚度弹簧设计提供理论依据。     

基于蒙特卡罗法的气门弹簧稳健设计研究

以气门弹簧质量最小以及防共振性能最好为目标,以钢丝直径、弹簧直径、弹簧圈数为设计变量,以弹簧指数、弹簧强度、弹簧稳定性、弹簧尺寸等为约束条件,建立了某内燃机气门弹簧数学模型,并应用多岛遗传算法得到了全局优化结果。应用蒙特卡罗方法,将设计变量处理为具有正态分布特征的随机变量,对设计结果进行稳健性分析,研究设计变量变异对目标函数的影响。分析表明:在给定的精度下此设计结果不能保证气门弹簧的稳健性能。应用田口方法重新设计,提高了气门弹簧的稳健性能。     

铁路车辆变刚度圆柱螺旋弹簧组参数化设计

以模块化设计思想和圆柱螺旋弹簧参数化设计理论为指导,采用可视化的、面向对象的编程软件VB为开发工具,通过Solid Works提供的API接口进行二次开发,建立了铁路车辆变刚度圆柱螺旋弹簧组参数化设计系统。依据弹簧设计需求,在对弹簧组进行载荷分配并确定各弹簧参数后,完成了弹簧计算机程序化设计,实现了弹簧的结构尺寸设计、强度校核、疲劳寿命估算、疲劳试验方案设计、挠力图生成、参数化三维造型与工程图自动生成等功能。弹簧组设计系统为后续的弹簧参数化设计提供了重要参数,提高了设计质量和自动化程度。     

基于MATLAB的呼气活门弹簧优化设计

对呼气活门弹簧采用传统方法设计,时间长,工作量大,而且设计结果不一定是最优的情况。建立呼气活门弹簧优化设计的数学模型,将弹簧的基本结构参数作为设计变量,轻量化作为目标函数,强度、刚度、空间尺寸等要求作为设计的约束条件,运用MATLAB编制弹簧优化设计程序,方便快速计算出符合设计要求且重量最轻的弹簧。     

基于MATLAB的弹簧优化设计

针对传统方法设计弹簧,时间长,工作量大,而且设计结果不一定是最优的的情况。建立圆柱螺旋弹簧优化设计的数学模型,将弹簧的基本结构参数作为设计变量,轻量化作为目标函数,强度、刚度、空间尺寸等要求作为设计约束条件,运用MATLAB编制弹簧优化设计程序,方便快速计算出了符合设计要求且重量最轻的弹簧。     

运动机构强度可靠性优化设计

研究的目的是建立一种运动机构强度可靠性优化设计方法.在用基本杆组法进行机构运动分析和动力分析的基础上,分别以构件材料强度、密度、截面尺寸为随机变量,机构质量为目标函数,可靠性指标为约束函数,构件截面尺寸为设计变量,将传统优化设计与可靠性分析相结合,建立基于基本杆组法运动机构强度可靠性优化设计的均值模型.以曲柄滑块机构为例,用一次二阶矩法进行实例仿真,得到设计变量的最优解.     

真空断路器弹簧操动机构的稳健优化设计

在分析10kV/12.5kA真空断路器弹簧操动机构基础上,建立了分合闸速度的计算模型。在此断路器的数学模型基础上,将稳健设计思想和优化设计思想相结合,将弹簧操动机构中各杆件的长度和分合闸弹簧的刚度系数作为设计变量,将加工误差、装配误差、老化、疲劳等因素引起的影响考虑在设计变量的容差之中,以真空断路器的分合闸速度的方差最小化,且当设计变量在其容差内变化时分合闸速度的最大波动量最小化为优化目标,建立了具有多目标、两级优化的弹簧操动机构稳健优化设计数学模型。提出了一系列求解该数学模型的优化策略,运用经典的测试函数验证了所提出算法的可行性和收敛性。对此弹簧操动机构进行稳健优化,改善了真空断路器的分合闸速度特性。给出的数值算例显示了方法的有效性。     

圆柱螺旋压缩弹簧的计算机辅助优化设计

对弹簧进行“CAD”,利用优化设计的方法可以使用弹簧参数实现优化,达到减轻弹簧重量,从而节省钢材的目的。作者编制了一整套程序,在 NOVA型电子计算机上实现了这一设想。本文把设计变量数缩到最少,即只把弹簧中径 D_2和线材直径 d 作为设计变量。在制定约束条件时,除考虑弹簧的功能和结构外,还考虑了弹簧施工设计的实用要求。采用随机方向搜索方法,搜索到使弹簧重量最轻的 D_2和 d 值后,进行几何计算和绘图数据计算。并调用有关程序,所有这些信息控制自动绘图机动作,绘出完整、实用的圆柱螺旋压缩弹簧的施工图,这就是弹簧的计算机辅助优化设计的整个过程。     

环形弹簧无量纲参数优化设计方法及MATLAB实现

环形弹簧由于具有空间尺寸小、刚度大、吸振能力强等特点而被广泛地应用于各种场合。以环形弹簧的质量最轻为目标函数,以5个无量纲参数为设计变量,以强度及刚度要求等为约束条件,建立了单目标优化设计数学模型。用MATLAB语言编写了数学模型.m文件,调用fmincon函数完成了优化设计过程。通过计算实例,不仅证明了该优化设计方法是合理可行的,而且计算结果也更符合设计要求。     

一种基于行为建模技术的弹簧优化设计新方法

将基本结构参数作为弹簧的设计变量,优化目标为弹簧的最小质量,设计约束条件包括强度、刚度、稳定性等要求,建立了圆柱螺旋弹簧优化设计的模型.采用行为建模方法设置优化参数并建立分析特征,对机械弹簧进行优化设计,方便快速地获得了符合设计要求且质量最小的弹簧,为弹簧的优化设计提供了一种新的途径与方法.     

基于MatLab的圆柱螺旋压缩弹簧模糊可靠性优化设计

针对传统优化设计的局限性,通过应用模糊设计理论和可靠性设计理论,建立了圆柱螺旋压缩弹簧模糊可靠性优化设计的数学模型;给出了算例并采用MatLab对其进行优化。研究表明：模糊可靠性优化设计与MatLab相结合在弹簧的优化设计方面具有很好的应用效果。     

碟形弹簧的模糊可靠性优化设计研究

碟形弹簧模糊可靠性优化设计方法综合应用了模糊可靠性设计理论和优化设计技术,因其同时考虑了碟形弹簧各设计参数的离散性和设计边界的模糊性,设计出的碟形弹簧更趋经济合理,对于设计最佳碟形弹簧结构,具有较大的现实际意义.     

圆柱螺旋扭转弹簧的模糊可靠优化设计

在弹簧的一般优化设计的基础上,根据模糊可靠设计准则,考虑各参数取值的不确定性,建立了圆柱螺旋扭转弹簧模糊可靠优化设计的数学模型,并对其进行计算分析。     

圆柱螺旋弹簧的模糊优化设计与研究

将模糊优化方法应用于圆柱螺旋弹簧设计,建立了圆柱螺旋弹簧模糊优化设计的数学模型。求解该模型,可得到整体最优的结构设计方案,使弹簧在满足承载能力和强度要求条件下,可靠度最高、重量最轻。文中给出了设计实例。     

基于三次设计和模糊理论的圆柱螺旋弹簧稳健设计

将稳健设计的三次设计法和模糊数学方法应用于圆柱螺旋弹簧的设计中,方便地处理了离散性与模糊性问题,对疲劳强度可靠性,静强度可靠性,刚度,稳定性,无共振,最小质量等多目标运用三次模糊设计法,得到了实用的圆柱螺旋弹簧的稳健设计结果。本文还针对参数设计中望目特性SN比计算式在机械稳健设计中的不足提出并使用了分别为模糊目标和明确目标的两种SN比的修正式,增强了望目特性的实用性。     

圆柱螺旋弹簧的MATLAB优化设计

运用可靠性设计方法,建立起圆柱螺旋弹簧的优化设计数学模型,并借助MATLAB软件的优化工具箱给出设计的步骤及仿真结果,最后举例证明本设计方法是合理的。     

考虑疲劳可靠性的回转压头锁紧碟簧稳健设计

结合可靠性设计理论和稳健设计技术,以碟簧的疲劳可靠性为约束,碟簧组的轴向载荷及其方差为目标函数,建立了夹紧装置碟簧的稳健性优化模型,并进行了稳健优化。同时考虑了碟形弹簧各设计参数的不确定性对碟簧疲劳寿命和碟簧特性的影响,提高了设计结果的经济性和可靠性。     

基于Matlab的圆柱螺旋弹簧可靠性优化设计

基于可靠性设计理论和最优化设计理论,按照圆柱螺旋弹簧的设计要求,对其建立了可靠性优化设计数学模型,并利用Matlab进行了可靠性优化设计的实例分析。研究表明：所建数学模型是合理的,对圆柱螺旋弹簧的设计具有理论指导意义。     

螺旋弹簧可靠性多目标优化设计

考虑可靠性等约束条件,以螺旋弹簧重量最轻、刚度误差最小为优化设计目标,建立多目标优化设计数学模型,用理想点法对模型进行求解,得到满足所有约束条件的最优解.该方法有效而实用,对求解同类零件优化设计问题具有普遍意义.     

活塞式制冷压缩机气阀弹簧模糊可靠性设计

由于活塞式制冷压缩机气阀弹簧工作时受到交变应力作用,其疲劳变形或断裂问题时有发生。考虑到气阀弹簧设计过程中存在着一些模糊因素,采用传统设计方法很难保证其工作的可靠性。基于现代设计理论,首先构建了零件模糊可靠性设计的模型,然后针对气阀弹簧工作过程中的应力与强度问题进行了分析研究,并以计算实例阐述了气阀弹簧模糊可靠性设计的方法和步骤,最后通过实验研究验证了该设计模型的可靠性。