系留气球拉索汇流装置结构设计

拉索汇流装置是系留气球的关重件,其主要功能是在气球升空及滞空时将系留缆绳的集中载荷均匀分散传递至球上拉索,它直接影响系留气球的高空飞行安全。文中根据浮空器产品设计规范,结合拉索汇流装置的使用技术要求,对装置的结构形式和材料本体等进行了重点设计;然后通过计算机软件建立有限元模型,对装置的整体强度特性进行了仿真计算和理论分析;最后在实验室内对仿真分析结果进行试验验证。装置的强度试验验证结果显示,该装置完全满足强度设计要求。     

一种系留气球用万向滑轮

为解决某型系留气球用万向滑轮焊接变形控制困难、使用拆装维护不便、产品监测功能不完善的问题,文中从万向滑轮的功能需求和安全使用要求出发,提出了万向滑轮的通用设计要求,并基于万向滑轮的不足,从制造工艺、拆装维护和在线测量3个方面进行了优化改进设计,降低了制造加工难度,增加了系留缆绳张力和偏角测量的功能,实现了系留缆绳与万向滑轮的在线便捷分离,利于系留缆绳和万向滑轮的维护和更换。     

一种机动式系留气球系留塔的设计

介绍了一种用于机动式系留气球系统的折叠式系留塔的设计方案。描述了该系留塔的结构形式、材料、工艺选择、＂三防＂设计手段等。通过有限元分析的方法对塔架结构进行了刚度和强度分析,计算结果完全满足使用要求。此外,文中还详细介绍了采用螺旋传动的电动举升机构的设计方案,推导并计算出了举升过程所需的最小载荷和功率,为举升机构的工程实...     

基于ADuC841小型系留气球测控系统设计

针对小型系留气球的特点,完成了基于ADuC841的测控系统的小型化、集成一体化设计。实现了小型系留气球的压力控制、负载控制、状态检测以及无线通讯等功能。     

基于拓扑优化的某机载设备安装架优化设计

针对某产品改进设计中安装架的刚度较差问题,利用拓扑优化技术对该安装架进行优化设计,并对优化前后的安装架进行模态分析。分析结果表明,与原安装架相比,优化后的安装架一阶模态频率提高近1倍,且质量比原安装架轻了约0.1 kg。     

系留气球系统除冰雪装置的研制

对适用于大容积系留气球的除冰雪装置进行了分析论证,并结合具体工程实践,介绍了一种气压热能的复合除冰雪装置。通过冲击射流对冰层传热的分析计算,设计了一套集合气压与热能两者优势的除冰雪装置,最后阐述了该除冰雪装置应用方面的实用性。     

基于拓扑优化的厢体骨架结构优化设计

厢体骨架作为翼开式厢车的重要受力部件,其结构形式的好坏对整车的安全与节能有重大影响。因此有必要对厢体骨架进行结构强度分析与轻量化设计。建立厢体骨架的有限元模型,对其进行静力学分析。根据分析结果采用拓扑优化的方法对结构进行优化设计,得到了新厢体骨架结构的设计方案。有限元分析结果表明:优化后的厢体骨架模型最大变形和最大应力都减小了47.8%,质量减轻了18.1%,较好地达到了优化目标。该方法为厢体骨架的结构设计以及轻量化设计提供了良好的思路和借鉴。     

基于拓扑优化的RV减速器轻量化优化设计

工业机器人在实际使用中,轻载型机械臂其第1～第4关节为RV减速器,第5、第6关节为谐波减速器。重载型机械臂全为RV减速器。通过多方面的对比,RV减速器有更大的优势,故RV减速器在工业机器人机械臂上有逐渐取代谐波减速器的趋势。然而RV减速器的质量过大会为机械臂带来负担,文中为实现RV减速器的轻量化,以针齿壳与行星架在受到应力作用的时候不能超过材料强度的静力学分析为基础,进行针齿壳与行星架的轻量化设计,证明了行星架与针齿壳拓扑优化设计的合理性,在保证RV减速器的性能基础上使其主要部件的质量得到了减轻。     

基于Optistruct某车型悬置拓扑优化设计

发动机悬置支架作为悬置系统中的重要组成部分,其强度对悬置系统性能至关重要。文章针对实际工程中某车型的悬置支架的结构进行优化设计:利用Opti Struct软件进行了拓扑优化,结合实际工程设计约束重新设计了支架的结构,最终得到轻量化的结构设计方案。     

某车载雷达天线骨架结构的优化设计

天线骨架是车载雷达天线系统的主承力结构,除刚强度需满足设计要求外,其重量也应满足车载雷达的机动性要求.文中利用有限元软件,对工作条件下某车载雷达的天线骨架结构进行了模态分析以及自重、风载和温度载荷等静力分析,并根据天线骨架构型的拓扑优化结果、应力和变形的计算结果、骨架结构形式以及力的传递方式对天线骨架进行了优化设计.仿真结果表明,优化后的骨架在重量减小的同时,刚强度也得到了一定程度的提高.该研究结果可为大阵面高负载天线骨架的轻量化设计提供技术支撑.     

汽车驾驶室后悬置支架的拓扑优化设计

阐述了借助于Hyper Works软件的拓扑优化和形状优化技术,实现驾驶室后悬置支架减重优化设计的过程,并结合实际受力情况对传统优化设计与拓扑优化设计方案做了有限元验证对比分析.结果表明,经减质优化后的支架,应力值大幅减少,应力分布更加均匀,相对原始结构质量明显减少,能够满足产品的使用性能和铸造工艺性能要求.     

一种测控天线支架的优化设计

在航天领域,星上载荷的质量直接影响整星的发射成本。为了降低星上天线的质量,文中以某卫星测控天线支架为研究对象,在满足天线电性能和力学性能的前提下,采用传统方法和拓扑优化分别对支架进行改进设计,然后利用有限元分析软件Workbench对天线进行仿真分析,得到模态响应曲线和正弦振动应力云图,并对比分析仿真结果,获得支架的最优结构设计方案。该支架通过拓扑优化设计并采用增材制造（3D打印）技术加工,不仅满足各项性能指标要求,而且其质量降低了20.3%,加工时间也缩短了近60%。     

机载SAR天线座连接支架的拓扑优化设计

拓扑优化方法在雷达天线座的减重设计中具有突出优势,特别适合于大型精密雷达和机载雷达天线座的结构优化设计。文中建立了连接支架的拓扑优化模型,以单元密度为设计变量,体积分数上限为约束条件,加权应变能最小化为优化目标,对机载SAR天线座连接支架进行了拓扑优化设计。考虑到结构美观和制造性,添加了对称平面约束和拔模约束。结果表明:拓扑优化结果符合仿生学原理,在减轻质量的同时,也提高了结构性能。     

基于HyperMesh/OptiStruct的发动机支架结构拓扑优化设计

利用SolidWorks三维建模软件建立发动机支架的原始计算机辅助设计(computer aided design, CAD)模型,并将其CAD模型导入HyperMesh,生成三维模型,对发动机支架有限元模型的静态特性和动态特性进行分析,进而利用HyperMesh自带的OptiStruct优化模块中的变密度拓扑优化算法...     

基于 Ａｌｔａｉｒ- ＯｐｔｉＳｔｒｕｃｔ标准型动车机箱 结构拓扑优化设计

利用 Ｈｙｐｅｒｗｏｒｋｓ软件对标准型动车机箱结构进行了有限元分析,通过分析充电机机箱多种承 载工况,确定各工况的最优权重系数,进行了结构的综合目标设计优化,最终得出蒙皮加强筋的最佳布局型 式,其一阶模态频率提高了５６．１８％。同时为了保证机箱静动态承载性能的前提下对机箱部件进行拓扑优 化,部件质量减重２．１０ｋｇ。本文对机车充电机机箱结构的优化研究具有一定的工程意义和参考价值。     

拓扑优化技术在机翼前缘设计中的应用

针对柔性机构实现机翼前缘变形问题,应用连续体拓扑优化技术,以实际位移与目标位移之间的偏差为目标函数,材料用量和屈服应力为约束,并考虑到机翼表面受载荷约束等实际情况,建立SIMP(solid isotropic material with penalization)密度刚度插值的拓扑优化模型。分别采用Mat-lab及Ansys软件对柔性机构优化设计和仿真分析,并最终进行了铝合金实物模型形变实验。研究结果显示:机翼前缘断面模型在0~1 N/mm均布外载约束下,可实现0~6.7°理想的机翼前缘变形。     

用拓扑优化方法进行微型柔性机构的设计研究

研究了微型柔性机构拓扑优化设计中的几个关键问题，提出了一种基于优化准则法和移动渐进优化算法的综合求解策略，在柔性机构设计中采用了非线性求解技术和伴随矩阵敏度分析技术，并将这些关键技术在算法上进行了实现，设计出了几种典型的微型柔性机构器件。