基于APDL的柔性结构动态特性智能设计研究

动态特性设计对提高恶劣环境下柔性结构的工作可靠性具有重要意义。本文对柔性结构的参数化有限元模型建立、动力学特性灵敏度分析及智能设计等问题进行了研究。利用ANSYS的内嵌式编程语言APDL和B-P神经网络模型对柔性结构的动态特性进行了设计。     

基于有限元模型的机枪动态特性优化设计

以某型重机枪为研究对象,建立了机枪的有限元模型;在不改动机枪枪身的前提下,对机枪的枪架进行了结构参数化,并以机枪的动态特性为目标函数,以第一阶固有频率为约束条件,建立了机枪的优化模型。利用一阶优化方法,对枪架结构参数进行了优化设计。仿真结果表明,优化后的动态特性得到了明显的改善,提高了机枪的射击精度,为机枪的优化设计提供一定的参考价值。     

光电经纬仪结构动态特性研究

光电经纬仪的结构动态特性是设计光电经纬仪的重要依据。用临界转速法建立了光电经纬仪的结构动态特性模型,讨论了光电经纬仪转速与轴系横向振动固有频率的关系:光电经纬仪的临界转速在数值上与经纬仪横向自由振动的固有频率相同,且光电经纬仪的固有频率只与其轴系挠度的平方根成反比。研究表明,提高光电经纬仪伺服控制系统带宽有4个途径:1) 增大光电经纬仪的固有频率;2) 对结构谐振进行补偿;3) 使用电流反馈;4) 使用加速度和速度反馈等。     

振动顺料机动态特性仿真研究及优化设计

目的为保证振动顺料机在各种复杂工况下的工作可靠性,通过对振动顺料过程的仿真研究,优化其动态特性,提高顺料效率。方法从振动系统激振方式的角度出发,对运动激励和力激励2种激振方式的动态可靠性进行分析和比较,在此基础上以采用曲柄滑块机构的强制运动激励为激振方式的振动顺料机为研究对象,利用Solid Works软件建立振动顺料机的三维装配体模型,并在ADAMS中进行相关仿真模型的建立及其参数试验与优化。结果曲柄转速和曲柄长度对顺料效率具有明显影响,通过仿真得到了振动顺料机曲柄滑块机构中曲柄转速和曲柄长度的一组最优参数值分别为376 r/min和12.85mm。结论通过对曲柄转速和曲柄长度参数的仿真试验及其优化设计,提高了振动顺料机的顺料效率。     

机枪结构动态特性的优化研究

利用Ansys有限元分析软件对建立的有限元模型进行了模态分析,通过对设计变量、状态变量和目标函数的合理选择建立了优化模型,对机枪的机构参数进行了优化.建立了某机枪的有限元实体模型,在模态分析的基础上优化武器的机构动态特性.求解了机枪的自由模态参数,与试验模态分析所得到的模态参数进行了对比验证,通过结构优化得到了结构修改方案.机枪的有限元模型通过优化结构参数提高了机枪的结构动态特性,武器的射击频率与机枪整体结构的固有频率匹配更加合理,提高了武器的射击精度.     

机械工程产品可靠性优化设计要点分析

经济的快速发展极大地提升了我国对于机械工程的需求,由此带来了机械工程制造业的快速进步。当前,我国的机械工程制造业进入了良性发展期.但是在机械工程制造业中也存在着一些问题制约着机械工程制造业的健康发展。为解决这一问题需要对机械工程中所存在的问题进行优化设计,提高机械工程的使用性和可靠性,以满足经济发展对于机械工程的需求。     

桁架结构智能布局优化设计

结构的布局优化由于涉及尺寸、形状和拓扑三个层次的综合设计而成为优化问题中的难点,结合桁架结构提出了一个基于多个初始基结构的布局优化方法。以智能生成的、型式多样合理的基结构代替传统模型中的单一基结构,然后从不同基结构下的拓扑优化结果中找出最优设计。在克服传统基结构法有可能限制求解空间而丢失最优解这一局限性的同时,将形状和拓扑优化设计有效分离,降低了求解的难度,并且结合拓扑变化法,实现了桁架结构从选型生成、分析计算到优化设计的一体化智能设计过程。算例表明:利用该文提出的方法进行桁架结构的最优布局设计是可靠有效的。     

组合结构动态特性的实验分析

目的 分析组合结构结合部的动态特性。方法 应用试验模态分析法分析组合结构结合部的传递函数，并用有限元模态分析法对组合结构进行计算分析。结果 确定了结合部的动态特性，计算出组合结构的前五阶非刚体模态，结算结果满足工程要求。结论 所得出的实验结果和建立的组合结构模型基本正确。为下一步组合结构的优化和动力学匹配提供了依据。     

论建筑结构设计与结构方案优化设计

建筑结构设计是个系统的,全面的工作。需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。作为设计人员,要掌握结构设计的过程,保证设计结构的安全,还要善于总结工作中的经验。本文根据笔者的工作经验,对建筑进行结构设计时要注意的事项进行阐述。结构方案优化设计,就是在原设计方案的基础上,结合新工艺和设备的使用,新材料的投入,进行局部设计的改变,不仅使技术更可行,更加满足功能要求,还能节约材料,使工程造价明显降低。     

先进结构优化设计

优化设计是研究工程结构在满足约束条件下按预定目标（如重量最轻、造价最小等）求出的最优设计。结构优化设计于20世纪60年代首先在航空工程中开展研究和应用，后来推广到机械、造船、土建等工程。70年代末以来，中国在水利工程的坝工设计中也开始研究和应用。     

基于“家族化”特征的智能家电产品设计策略

目的 界定智能家电产品家族化的相关概念,总结出其家族化特征,构建家族化的智能家电产品设计策略,探讨如何通过设计策略赋予其家族化形象,使其区别于同类竞品并形成差异化的企业形象,提升企业的竞争力。方法 运用对比、归纳总结、定量研究与定性研究等方法对智能家电产品家族化的特征进行分析,总结出用户的需求,归纳出家族化的设计方向,为家族化特征的智能家电产品设计策略提供依据。结果 分别从统一性策略、整合式策略两个角度进行“家族化”特征的智能家电产品设计。结论 通过界面设计、交互方式、产品终端三个方向进行细化,以点带面,实现“家族化”特征的智能家电产品设计策略研究。     

基于用户特征的适老智能产品设计研究

目的研究基于用户特征的适老智能产品的设计原则及应用形式。通过研究探索为适老智能产品设计实践提供理论支持,为发展老年人智能居家养老解决方案提供思路。方法通过探讨老年人的生理特征、心理特征,提出针对老年人群体特征的产品设计策略。归纳智能养老产品在安全居家养老,独立日常生活和畅通进行情感交流等方面的主要功能,并结合实际案例对相关智能老年产品设计的核心功能设计及实现手段进行分析。论述适老智能产品设计中的功能设置适度、交互方式易用、旧有操作习惯的延续和情感体验的人文关怀等设计原则。结论在面向老年人的智能产品设计中,要充分考虑老年人群体的用户特征,注重适老化设计,从多个方面为老年人的日常生活提供支持和保障。     

基于FBS模型的智能轮椅结构设计

目的 为解决老年人及残疾人的出行问题,设计一款帮助老年人和残疾人的智能轮椅。方法 首先,分析和归纳智能轮椅的结构要素,对轮椅在实际运用中的操作和路径进行分析,探索将现有的自动驾驶技术应用于智能轮椅行驶辅助的可行性,运用FBS模型实现功能-行为-结构的整合,并实现映射转化过程。其次,借助最终的分析结论指导智能轮椅结构设计,并进行方案的迭代优化,为智能轮椅的支撑、连接、驱动系统提供相应的设计方案,提出增强结构功能、自动驾驶辅助的智能轮椅设计方案。结果 应用对偶分析法对最终方案进行设计评价,结合所得数值与排列顺序来验证设计方案的合理性。结论 FBS模型将功能、行为和结构的分析可视化,转化并提炼为结构设计的需求,为同类智能轮椅结构设计研究提供了一个新思路。     

工程图学智能系统的设计与实现

利用专家系统工具CLIPS构建知识库与推理机,以AutoCAD绘图软件为基础开发了具有一定智能的工程图学学习平台.将CLIPS以动态链接库的形式嵌入到ObjectARX应用程序中,实现了CLIPS与AutoCAD的数据通讯.通过实时跟踪AutoCAD数据库,解决了用户绘制图形时的实时跟踪及智能推理等技术难题.     

地震基频对TMD最优动力特性影响的评价

基于虚拟激励法和Clough-Penzien地震谱，利用导出的设置TMD结构位移和加速度传递函数，建立了结构的位移动力放大系数（DDMF）和加速度动力放大系数（ADMF）计算公式。于是TMD优化准则为：Min.Min.Max.DDMF和Min.Min.Max,ADMF。通过最优搜寻得TMD最优调谐频率比和阻尼以及相应的控制有效性指标。考虑结构受控频率与地震基频的不同比值，研究地震基频对TMD最优参数及其有效性的影响。研究表明，在利用TMD控制结构的地震反应时，受控频率宜小于地震基频。     

动力吸振器优化设计的功率流控制策略

针对附加动力吸振器的振动系统,利用结构导纳理论,引入附加动力吸振器后振动系统的等价结构导纳和修正导纳矩阵,推导了系统的功率流,揭示了系统功率流的传递特性和动力吸振器的控制机理,并提出了以功率流为控制量进行动力吸振器优化设计的方法。     

基于有限元分析的某型弹药包装箱结构优化设计

采用COSMOS/W对某型弹药包装箱箱体静载及跌落进行了有限元分析,并用Moldflow软件对包装箱注塑成型过程进行了模拟。根据分析、模拟结果对产品结构进行了优化,使产品满足静载及跌落要求,提高了产品设计的可靠性。     

玻璃熔窑多层保温的优化设计方法

玻璃熔窑的多层保温是减少热损失、降低燃料消耗量、提高热效率的重要措施之一,优化设计的目的是节约成本.针对玻璃熔窑的大规模多层保温问题,提出了一种新的优化设计方法.首先建立窑炉保温的离散化模型,然后应用动态规划法,设计出一种次优算法实现优化,并考虑保温后对窑炉内壁温度的影响.讨论了算法中的参数选择对误差的影响,对算法复杂度的分析表明其与优化问题的规模增长是一阶关系.开发了相应的应用软件实现优化设计.     

包装容器的最佳设计

从容积一定时,何种形状的包装最节省材料的分析入手,考虑到工艺,贮运性能,介绍了最佳包装的造型设计。