微压休闲舱加强筋布局优化及轻量化研究

针对现有民用压力舱体存在质量过大，在模拟不同工况时因刚强度不足而发生失效，结构安全性较低的问题，这里以休闲舱结构为研究目标，深入研究其结构的静动态性能。通过构建多目标函数模型并在HyperMesh软件中定义，进行静动态拓扑优化，并获取舱体的单元密度图，分析确定其薄弱区域，同时对休闲舱加强筋结构重新布局并建模；为实现结构轻量化目标，通过构建尺寸优化的函数模型，对各区域加强筋和舱体壁面厚度参数进行优化。优化结果显示：优化后的休闲舱质量减少11.58%，前三阶固有频率分别提高了8.06%、8.34%、9.68%，最大变形量减少0.633mm，最大等效应力降低10.8MPa，在提高舱体结构安全性的同时实现了一定程度的轻量化。     

基于公理化设计的导弹舱体连接结构设计优化

介绍了导弹舱体连接结构的一般形式,分析了其中常用套环连接结构形式存在的不足,利用公理化设计理论进行连接结构设计方案优化,并提出一种基于公理化设计理论的通用产品方案设计与优化模型,用于指导导弹弹体结构方案设计与优化,提高导弹全生命周期内使用性能,满足军方用户要求。     

薄壁钛合金舱体制造技术

探讨了薄壁钛合金舱体的制造工艺技术,舱体采用典型的焊接结构,主要零件是蒙皮、法兰端框、环状加强框、口框等。采用热成型、数控机加工和多种焊接方式的组合制造方法,为设计提供了一种完全不同于铸造的钛合金零组件制造工艺。这种工艺方法完全能够制造出满足设计要求的高强度钛合金舱体,为型号研制提供了一种成熟、可靠、高效的制造工艺方法。通过产品焊接工艺试验,完成了舱体的研制,产品质量稳定可靠,满足了产品设计需求。     

喷油泵试验的气路设计

本文介绍了一种简单实用的气路设计方案，可作为柴油机喷油泵试验的气压源的负压源，用来检测各种气膜元件的性能。     

带式输送机电动滚筒负载特性分析与动力学仿真

基于现有矿用电动滚筒基本结构，介绍一种矿用电动滚筒结构优化设计方案。从传动系统、齿轮联轴器、轴承、紧固件、滚筒材料等方面介绍了电动滚筒结构优化设计，并采用仿真分析方法，从负载特性分析和动力学分析两个角度对优化设计方案进行仿真验证。确认电动滚筒结构优化设计方案切实可行后，将其应用于工程实践，检验电动滚筒结构优化设计方案应用价值。     

地震载荷下家用救生舱的瞬态动力学分析

针对家用救生舱舱体的整体抗震性能对其结构稳定性及舱内人员安全的直接影响,利用ANSYS Workbench有限元软件对一种家用救生舱的舱体进行了瞬态动力学分析,得到了舱体位移形变云图。借助于位移形变云图分析地震过程中舱体的最大位移形变以及响应的时间点,判断舱体是否满足设计要求,找出了舱体的薄弱环节并提出了改进意见。建立了一个多目标优化设计模型,将救生舱舱体厚度、加强筋尺寸作为优化变量,将救生舱质量、最大等效应力和最大总形变量作为优化目标,利用Pro/E与AWE协同优化技术对舱体进行了优化,并对优化后的救生舱重新进行了瞬态动力学模拟分析。研究结果表明,优化后的救生舱整体强度和刚度均得以提高,对家用救生舱的设计和抗震能力的评价具有理论指导意义。     

大口径深孔薄壁铝合金舱体的加工工艺

某铝合金舱体口径大，刚性差，孔深壁薄，在加工过程中，受夹紧力、切削力、切削热、残余应力的共同作用，极易产生变形。针对这一情况，通过研究，提出大口径深孔薄壁铝合金舱体的加工工艺，设计工装，优化工艺路线和切削参数，为类似结构零件的加工提供了工程实践经验。     

保险柜外柜壳结构的工艺改进

本文通过对保险柜外柜壳结构的两种不同工艺设计方案的分析 ,总结出不同工艺设计对产品质量和企业效益产生的影响     

城市紧急避难装置的跌落冲击分析

针对发生灾难时高层建筑物内逃生人员的安全避难问题,对城市紧急避难装置进行了结构设计及抗跌落冲击研究,提出了新型城市紧急避难装置结构模型。模型舱体结构采用了分段式设计,根据布置需求合理设置舱体的段数。利用ANSYS/LS-DYNA软件的跌落测试程序模块DTM对舱体进行了跌落分析,模拟了舱体从高度5 m处直接跌落及在舱体的底部添加缓冲支座后直接跌落,进行了跌落冲击分析。研究结果表明:舱体添加缓冲支座后在跌落过程中最大应力为433 MPa,相比于直接跌落冲击应力降低明显,缓冲支座的变形吸能消耗了部分冲击能量减轻了地面对舱体的直接冲击;本文研究可对城市紧急避难装置的设计和制造提供理论指导和技术支持。     

家用安全屋舱体结构的仿真与优化

家用安全屋作为一种家庭用的避险设备,能够在紧急情况下有效地保障人身安全,因此其研究具有重要意义。首先对安全屋的舱体结构进行静载仿真分析,根据结果确定舱体壁厚、加强筋截面长度与宽度为优化参数,舱体最大变形与最大等效应力为首要优化目标,舱体质量为次要优化目标,利用UG与ANSYS Workbench的协同仿真进行多目标优化,得到一组最优解,并将优化前后的仿真结果进行对比,为家用安全屋的结构设计与优化提供理论依据。     

500m口径球面射电望远镜进舱缆线连接机构的设计及其静力学分析

由于500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meters aperture spherical radio telescope,FAST)的馈源舱与地面之间是柔性连接,其包含动力电缆和信号光缆在内的缆线进舱连接机构的设计较为困难。针对FAST馈源舱是由悬索支撑的特殊结构形式,对3种可能的缆线进舱连接机构的设计方案进行分析比较,并从静力学角度分析悬架于支撑索上的缆线质量对于支撑索张力和舱倾斜角所造成的不利影响。为求解舱-索系统的静力学和工作空间优化问题,从3种设计方案中选择进舱连接通道的支撑索悬链线方程进行分析和求解,建立悬链线参数与舱体静力平衡方程的关系。计算结果表明,3种缆线进舱连接机构的设计方案的不利影响均较小,从力学角度均具备可行性条件。     

核电站轴封型主泵轴系设计方案选择分析

压水堆核电站轴封型主泵的轴系设计方案主要有三轴承结构和四轴承结构两种型式。本文根据主泵轴系的设计要求,对比分析了三轴承轴系和四轴承轴系两种设计方案的结构特点、差异及优缺点对比,为主泵轴系设计方案的选择提供依据。     

基于稳压器件的矿用本安电源电路设计

介绍了晋煤集团自主开发研制并成功应用于煤矿井下的矿用隔爆兼本安电源,给出了该电源的两种改进设计方案,结合电源的电路原理结构简图,在分析几种不同设计方案电源参数和电路特点的基础上,得出了相关结论。     

基于等效载荷法的舱体拓扑优化

为了实现高效快速的舱体拓扑优化设计,文中根据舱体站位得到的载荷条件,阐述了确定其等效载荷和作用点的计算方法,以及拓扑优化理论,利用Hypermesh软件,结合舱体拓扑优化算例,详细介绍了基于等效载荷法舱体拓扑优化设计的实现过程,该方法可对航天航空飞行器的结构轻质化设计提供借鉴。     

一种气动式分离机构装置的设计

传统分离机构一般采用电机旋转、爆炸方式实现导弹与发射装置的分离。这几种分离装置结构复杂、速度慢、比较笨重、易污染舱体并且不能重复使用。文中设计了一种气动式分离机构装置,给出了设计方案、工作原理及步骤等。结果表明,该装置可以克服传统分离装置的缺点,具有较好的经济和社会效益。     

气吸式袋装中药配方颗粒自动取药机构的设计

为了解决中药取药难的问题,设计了一种气吸式自动取药机构。该机构包括取药机械手和自动供药装置,采用了负压吸附、柔性阻尼等设计方案。提高了作业效率且减少了对配方颗粒袋的损伤,也降低了漏取、多取的概率。通过对试验样机进行作业性能试验,分析了不同取药失败的原因。结果表明:该取药机构结构简单、具有较好的实际应用前景。     

一种小型水密耐压舱体的设计与制作

结合一个海洋要素垂直剖面监测系统中对电动部件进行密封的需要，介绍了圆柱形水密耐压舱体的设计过程。舱体采用圆柱流线型外壳设计，整个密封壳体的框架是由两个端盖和一个圆筒组成，根据密封舱体需要承受的外部压力情况，适当选择端盖和圆筒的厚度，而且密封舱体右端盖的中心伸出电机加长轴，与密封舱内的电机相连后可以作水下驱动用，左端盖上分别固定着电缆水密接插头和牺牲阳极，电缆水密接插头可以保证舱体内外进行信号连接，牺牲阳极增加了整个舱体在水下尤其是海水中的抗腐蚀性。     

基于弹塑性理论的舱体连接件计算分析

航天飞行器采用弹性理论分析连接件强度,无法充分发挥材料性能,飞行器轻质化设计难度大。为了解决上述问题,文中采用站位等效载荷法和弹塑性理论,利用ABAQUS有限元计算软件,根据站位载荷条件,计算舱体等效载荷作用点和相应等效载荷,选取四分之一的两个对接舱体并对其施加约束条件,将相应载荷条件施加其中一个舱体前端面,另一舱体后端面固定,采用弹塑性理论对舱体连接件进行有限元计算分析,该方法可对相关飞行器设计提供借鉴。     

油泵月牙板结构强度仿真分析

基于 ANSYS 软件，根据月牙板结构设计方案，分别建立了两种有限元计算模型，并进行结构强度分析，得到了两种月牙板结构在传动油压力载荷作用下的应力分布和变形情况，可为油泵产品结构设计和改进提供依据。     

基于midas NFX的转台铰接架结构设计

通过有限元软件midas NFX对轮履复合式救援机的转台铰接架结构进行强度分析，基于三种不同的设计方案，分析计算得出三种不同转台结构的应力特性，选择出能够符合材料应力屈服强度的最优结构形式，为轮履复合式救援机转台铰接架结构的设计优化提供了重要的理论依据。