舰炮轻量化设计

分析现代舰炮轻量化设计技术的目的和意义,着重介绍几种轻量化设计的手段和途径。     

列车车体轻量化设计研究进展

为研究列车车体的轻量化设计方法,对近年来国内外列车车体轻量化设计领域取得的主要成果,及其在高速列车、城轨列车和磁浮列车车体中的应用进行了梳理。分析列车车体的设计要求和数值建模方法;重点研究列车车体结构优化中的拓扑优化、形状优化、尺寸优化和多学科设计优化等方法及其进展;列举镁合金、玻璃纤维、芳纶纤维和碳纤维等新型复合材料在列车车体轻量化设计中的应用,并对现阶段列车车体制造中的工艺参数优化、搅拌摩擦焊和激光焊接等加工工艺进行归纳。指出未来列车车体轻量化设计的发展方向和趋势,旨在为列车车体轻量化设计研究提供参考。     

轿车发动机罩拓扑结构优化及其轻量化设计

对常见四种工况下的轿车发动机罩板进行有限元分析,采用拓扑优化的方法,在四种工况下,以加权应变能最小为优化目标,对发动机罩内板中部区域进行优化。通过软件OPTISTRUCT中的OSSmooth模块导出结构优化后的文件,在CATIA中根据拓扑优化的形状和材料分布的路径进行模型的修改,得到拓扑结构优化后的发动机罩板,并分别选取高强度钢、铝合金、镁合金作为替换材料,对比优化前后的发动机罩板的综合力学性能,得出拓扑结构优化后的铝合金方案为最优轻量化方案。     

工程机械轻量化方法与设计探究

轻量化设计是工程机械设计应用的重要方向,它能通过材料、工艺、机械结构等单元的优化,减少工程机械自重,优化工程机械性能。本文在阐述工程机械轻量化设计内涵特征及必要性的基础上,就其具体设计内容现状展开分析,并从轻量化材料应用、工艺改进、结构装配优化、仿真设计四个层面出发,系统分析工程机械轻量化设计的具体方法。期望能设计出质量较轻、性能较优的工程机械,继而创造良好的工程作业环境,促进工程项目的机械化、现代化发展。     

农业机械轻量化技术研究现状与发展趋势

轻量化是未来车辆发展的重要方向,也是提升农业装备质量的必由之路.轻量化可以从结构优化、使用轻质材料、采用先进制造工艺三个方面出发,在不降低车辆性能和显著提高生产制造成本的前提下,寻求车辆的最佳结构和最优材料布局.对近些年来车辆轻量化技术的研究现状和进展以及在农机中的应用进行了综述,内容主要包括结构轻量化(尺寸优化、形状...     

汽车轻量化材料及制造工艺分析

近年来,随着社会经济水平的提高,人们对于汽车也提出来更高的要求.这就要求设计人员在设计汽车的过程中更加注重汽车的安全性能、环保性能、人工智能等.汽车轻量化能够有效改善汽车的性能,为汽车的安全运行提供保障.汽车轻量化已经成为汽车行业发展的趋势,在设计和制造汽车的过程中,选择轻量化的材料和工艺能够有效提高汽车的使用性能,而...     

汽车车身的轻量化设计探讨

节能减排是国家能源发展要求和汽车行业的发展方向,轻量化是实现节能减排的有效途径,也是汽车制造企业的核心竞争力。从车身结构设计、材料、工艺3个方面探讨了汽车车身的轻量化设计方法,并提出了车身产品设计需从多维度多方法综合考虑来合理实现轻量化。     

车身结构轻量化开发技术与实践

汽车轻量化不是简单意义上的用轻质材料替代原有材料,是在满足汽车使用要求和成本控制的条件下先进的设计技术与轻量化材料以及先进的制造技术相结合。包括从材料到零部件优化设计、先进制造技术、材料回收与再生技术、零部件维修技术等一系列关键支撑技术的突破。节能环保与汽车排放要求逐渐严格。轻量化是降低排放的有效途径,主要通过小型化、轻量化、紧凑型设计来实现节油耗降排放。     

某车型扭转梁安装支架轻量化方案对比分析

汽车轻量化设计是降低能耗、减少排放的最有效措施之一。对于汽车结构件在设计时需满足空间布置、强度刚度、疲劳寿命等要求外,重量越轻越好。扭转梁半独立悬架是汽车常用的悬架系统,其安装方式影响到整车结构布置和轻量化设计。本文通过对铸铁件、冲压钣金拼焊件、铸铝件3类扭转梁安装支架的轻量化方案分析研究,从性能、结构、材料、工艺和成本进行了对比分析,给出了对底盘悬架结构件轻量化和降本的方法和方向,以及对结构件轻量化的研究趋势进行了总结,为轻量化降本设计提供参考。     

汽车轻量化设计与制造技术研究进展

主要讨论了汽车轻量化设计与制造技术的发展趋势和挑战。新型材料在提供更高强度和更轻量化有独特的优势。提出了通过优化材料设计和制造工艺、推动新型材料的研发和应用,以及提高材料的回收利用率和循环利用率等方法来解决经济可行性问题的建议。讨论了结构设计与制造的一体化的重要性和实现方法,包括引入先进的设计软件和工具、采用先进的制造技术和工艺、建立设计与制造的协同平台以及进行全过程的优化和控制等。然后,介绍了新材料的应用与发展,包括高强度钢材料、铝合金材料、碳纤维复合材料以及纳米材料、镁合金材料和高分子材料等。最后,探讨了智能制造技术在汽车轻量化设计与制造中的应用,包括优化生产计划和调度、实现柔性制造以及个性化定制等方面。总体而言,对汽车轻量化设计与制造技术的发展进行了综合分析和讨论,并提出了相应的建议和展望。     

微小型空间相机碳纤维整体式主框架轻量化设计

针对某微小型离轴空间相机结构紧凑、质量轻的设计要求,设计了一个高度轻量化的整体式碳纤维主框架。首先,根据空间相机具体功能的设计指标和光学系统,确定主框架的材料和结构形式,设计出碳纤维整体式主框架的基本构型。接着对铺层厚度参数化优化,并考虑碳纤维复合材料的制造约束,确定了主框架碳纤维铺层的厚度、比例。将参数化优化的结果进行离散化,进行碳纤维铺层顺序的优化,确定了最佳的堆叠次序,完成了碳纤维的铺层优化设计,实现了主框架的轻量化设计,解决了复杂碳纤维零件优化的问题。然后对设计完的碳纤维主框架结构代入整机有限元模型中,进行有限元仿真分析,验证主框架的性能指标。最后,将整机装配完成进行动力学试验,并与有限元分析结果进行对比验证。经过优化,碳纤维主框架的质量为4.5 kg,相机一阶频率为81 Hz,动力学试验得到的相机整机的一阶频率为78 Hz,仿真误差为3.7%,符合仿真结果,进一步说明了设计的合理性以及正确性。本文提出的空间相机碳纤维整体式主框架设计方法对微小型离轴三反式空间相机结构设计以及碳纤维零件的轻量化优化设计具有一定的借鉴意义。     

我国起重机轻量化设计研究

实现轻量化是未来起重机发展的必然趋势,有关起重机轻量化设计的研究在中国起步较晚,但近年来得到了快速发展,已成为当前起重机设计制造领域的热点问题.为了全面快速了解中国起重机轻量化设计研究工作的整体概况,从设计计算方法、结构、材料、工艺等方面对起重机轻量化设计研究进行了论述和评论.     

大型龙门加工中心横梁非变结构多参数轻量化分析

针对某大型龙门加工中心的横梁进行多参数轻量化设计。对横梁结构进行有限元分析得出其初始的受力及变形情况。在保证横梁结构不变的情况下,以横梁的最大变形为约束条件,选择横梁的筋板厚度、出砂孔孔径等7个结构参数作为设计变量,运用实验设计法对横梁进行轻量化设计。得到在横梁结构不变的条件下,7参数联合优化设计的设计变量参考值以及横梁总质量的响应变化值,优化设计的最优结果为横梁变形增加1.81%的同时质量减轻2.97%。     

桥式起重机与门式起重机轻量化设计的关键要素

桥式起重机与门式起重机是使用量最大的起重设备,对其实现轻量化设计,对节能降耗和推动绿色低碳经济具有重要意义.通过对欧式起重机的分析研究,从小车设计、运行机构设计、结构设计、操控系统设计、设计技术与方法5个方面阐述了桥式起重机与门式起重机实现轻量化设计的技术途径和措施,为我国研制新型轻量化起重机系列提供有益的借鉴.     

我国起重机轻量化设计存在的困难及建议

通过对国内外起重机轻量化趋势的分析和我国起重机自重的研究,以及特种设备节能政策的解读,总结了起重机轻量化设计的重要意义和紧迫性。介绍了起重机轻量化设计的几种典型方法、相关研究及其应用进展,从设计理念、设计方法、材料、结构、机构、电气系统、政策等方面阐述了我国起重机轻量化设计存在的困难,并提出了符合国情的有效途径和诚恳的建议。为我国起重机轻量化设计和节能提供了经验指导,为相关部门制定起重机节能政策提供了有益的参考。     

基于ANSYS的轻型矿车车箱优化设计

针对某矿业集团下属各矿使用量最大并主要运输煤矸石或矿石的1 t固定车箱式矿车车箱,以高强轻质为研究目标,根据矿车车箱在平巷运输轨道上减速制动碰撞这一危险工况下的受力情况,给出了具体的轻型化方案。在已减薄壁厚的矿车车箱最大变形位置处,采用2种不同形式的局部加强钢筋,进行车箱的局部结构优化,利用大型有限元分析软件ANSYS进行分析,最终证明光圆加强钢筋的形式为最佳优化方案。对矿用车辆的轻型化问题进行了有益的探讨,为矿车的轻型化设计奠定了理论基础。     

支持Web协同的轻量化三维设计框架的研究

计算机支持的协同设计(Computer Supported Cooperative Design,CSCD)是1种分布式的产品设计和开发模式,为用户提供问题讨论和求解的实时协同环境.基于富客户端技术(Rich Internet Applications,RIA)和JT(Jupiter Tessellation)技术,提出了1种面向中小型企业应用、支持Web协同的轻量化三维设计系统框架,并对系统框架以及关键技术进行了详细阐述.基于该框架,中小型企业能够快速部署基于Web的协同环境,并通过轻量化技术完成三维模型的转化,以适应同步协同设计的需要.最后,原型系统验证了轻量化三维设计的有效性,为协同设计领域的应用提供了一定的借鉴意义.     

硅镜轻量化结构优化与实现

为了保证在高的面形精度的前提下尽可能地降低硅镜的质量,通过对多种轻量化结构的分析与对比,确定了具体轻量化结构形式并对其进行了优化设计。通过计算机仿真分析证明了该优化设计方案的可行性,并采用超声加工方法实现了硅镜轻量化加工。试验结果表明：轻量化加工的硅镜镜体质量明显降低;虽然镜面精度有所降低,但仍能满足光学系统的设计要求。     

大口径轻量化主镜边缘侧向支撑的优化设计

对大口径主镜的侧向支撑结构进行了优化,以便最大限度地降低重力作用下的镜面变形。首先,从理论上给出了一种优化主镜边缘侧支撑结构的判据和思路,然后,引入边缘切向剪切侧支撑原理,阐述了这种支撑形式的优化思想和优势。以口径为2060mm的扇形轻量化主镜作为分析实例,采用16个边缘离散支撑点,优化设计等角间距侧向支撑,并针对轻量化主镜的结构特点和等角间距支撑下支撑力值相差较大的缺点,将等角间距改为不等角间距侧向支撑,分析推导了相应的支撑力公式。结果显示,改进后的支撑形式提高了系统的支撑刚度,镜面变形由原来的1.723nm降为1.633nm。所研究的边缘切向剪切支撑方式很大程度上保证了主镜镜面面形,对不同口径的扇形孔轻量化主镜的设计有普适性。     

基于分级优化方法的碳纤维复合材料笔记本电脑后盖轻量化设计

为解决压力作用下笔记本电脑后盖变形后对LCD屏产生破坏和后盖结构过重的问题,基于分级优化方法,建立了静压工况下笔记本电脑后盖数值计算模型.通过使用碳纤维复合材料,并联合运用铺层角度优化、自由尺寸优化、尺寸优化和铺层次序优化的分级优化方法,使笔记本电脑后盖质量由157g降至90g,笔记本后盖最大变形量由18.2mm降至6.5mm,LCD屏最大压应力由12.1MPa降至8.4MPa.