微流体流量分配网络的两种数值设计方法

比较了微流体流量分配网络的两种设计方法-电学比拟法和流体拓扑优化方法,并对以出口流量为设计要求的微流体网络进行了流阻极小为目标的优化设计。对于电学比拟法,探讨了管道长度和弯曲度以及流体雷诺数等因素对设计结果的影响;对于流体拓扑优化法,阐述了优化模型以及实现的具体形式。从设计面积和误差等方面对电学比拟法和拓扑优化法的结果进行了分析比较。针对设计误差,对电学比拟法提出了一种基于参数优化的修正设计方法,结果显示这种方法可以有效消除电学比拟法的设计局限性,有利于进行高效的大规模高精度微流体网络设计。     

基于全局优化进行局部优化叠加的大型结构拓扑优化方法研究

针对现有的拓扑优化方法对所指定的设计域内的变量进行全局拓扑优化,从而导致对大型构件拓扑优化时局部区域最佳拓扑结构分布信息丢失的问题,提出一种基于局部结构特性扩散映射的全局拓扑优化方法。该方法首先对设计域内的局部区域进行拓扑优化,得到设计域内局部的优化信息,然后对得到的局部区域优化信息进行整合,得到全局整体的拓扑结构。通过与现有的商业软件ANSYS Workbench和全局优化方法做实验对比,结果表明所提出的优化方法相较于现有的优化方法具有两个优点：第一,所提出的拓扑优化方法可以较好的保留在设计域的局部拓扑结构信息;第二,所提出的拓扑优化方法可以对优化的结构进行尺寸控制。     

基于径向基函数神经网络的轨道板运输车优化设计

传统轨道板运输车的设计过于保守,车架结构强度有较大余量,为减轻结构自重,减少制造成本,提出一种新的优化方法。该方法采用有限元软件ANSYS和优化软件ISIGHT,首先通过拉丁超立方设计方法选出对约束条件和目标函数影响较大的设计变量,然后根据选出的设计变量建立神经网络径向基近似模型,最后利用多岛遗传算法对近似模型进行优化。优化结果表明,该方法能提高优化效率,优化后轨道板运输车结构自重降低了9.9%,对轨道板运输车的设计有重要参考价值。     

基于OptiStruct的变速箱支架优化设计

描述了基于OptiStruct的变速箱支架设计方法,论述了支架在拓扑优化时,其用于优化的CAD模型设计方法、有限元建模方法、优化区域的确定和利用Ls-dyna计算载荷工况的方法。根据优化结果设计了新的支架,对该支架进行应力和模态验证,其中应力验证中的载荷是根据文中的支架载荷计算方法获得。结果表明,该设计支架的方法可以用于支架的优化和性能计算验证。     

柔性电热驱动微夹钳的设计与尺寸优化

提出了一种柔性电热驱动微夹钳的设计与尺寸优化方法:首先基于机构的类型综合方法和伪刚体概念选择微夹钳的柔性机构,然后对柔性机构进行单元划分以建立其刚度模型,进而对其几何尺寸进行优化设计。对一种由V形电热驱动器驱动的柔性电热微夹钳进行了设计与尺寸优化。为了验证方法的合理性,利用ANSYS软件对优化结果进行仿真分析并对仿真结果进行了对比。分析表明,优化结果能够满足设计要求,从而证明了设计方法的高效率和可靠性。     

机械结构分析与优化设计

伴随着经济全球化的发展,现代机械制造行业若想占据未来的市场,需要对机械结构进行分析与优化设计。传统的优化方法有形状优化、尺寸优化和拓扑优化。随着优化算法的创新发展,它又衍生出许多新的优化设计方法。与传统的设计概念相比,现代机械设计理论和优化方法在提高优化效率和求解精度方面具有显著优势。文章将介绍常用的传统优化设计方法和现代设计理论方法,对其进行对比分析,并结合今后的发展进行思考与总结。     

卫星总体多学科设计优化过程分析

多学科设计优化方法是实现卫星设计“快、好、省”目标的有效手段,但在实际应用中存在较大困难。根据多学科设计优化方法中多学科设计、多学科分析和多学科优化问题的分解思路,分析了多学科设计优化方法应用于卫星总体设计存在的现实困难和工程实践中必须考虑的设计因素;通过对卫星总体设计过程的分解与分析,提出了多学科设计优化方法与卫星总体设计流程相融合的技术途径,为进一步构建面向卫星总体设计的分布式协同软件框架提供了参考。     

面向机械产品性能参数全生命周期的设计——立体正交设计法

对稳健设计方法进行了归纳和总结。指出了目前在用优化方法进行产品设计中的不足 ,提出了一种能充分体现现代设计的特点并能对产品的性能参数进行全生命周期广义优化的设计方法——立体正交设计法。     

结构优化设计在客车车身轻量化中的应用

综述了结构优化设计方法在汽车车身轻量化中的应用历史和现状。对常见的结构优化技术进行了介绍和总结。以一款客车车身骨架结构优化设计为例,探讨了结构优化设计的应用方法和实施过程。对优化设计中的关键问题进行了阐述,最后展望了结构优化设计在未来车身轻量化中的应用趋势和前景。     

多工况悬架下摆臂结构优化设计方法研究

采用了多种优化设计方法,以某悬架结构为例进行了结构优化设计方法研究.通过对车辆行驶工况和对车体空间布置的分析,建立了拓扑优化可设计域和非可设计域,完成了悬架结构的拓扑优化设计,并建立了工程结构.基于强度分布与应力干涉理论,将可靠性理论和优化方法相结合,进行了可靠性优化设计.其优化结果与尺寸优化和形状优化结果进行了对比,证明了优化设计方法的有效性和可行性,为工程结构提供了一种新设计思路.