无人机复合材料机翼铺层优化

复合材料铺层优化,使用MSC. Patran/Nastran对结构进行分析,根据计算需要从MSC.Nsatran的计算结果中提取数据,根据优化算法通过Matlab对这些数据进行处理,得出新的设计数据,然后更新模型进行分析计算,这样反复迭代直到收敛。经算例验证,该方法具有很强的实用性和通用性。     

拼接铺层纤维增强复合材料连接结构设计与离散优化

多相离散设计是依据零件具体结构,通过各向异性材料分布,获得理想的优化设计方法.针对目前离散设计方法中相邻设计域接头间的可靠性连接问题,提出了一种拼接铺层的结构形式,为结构件设计域连接提供了一种新的方法.结合复合材料离散设计与拼接铺层结构形式,综合考虑拼接接头对零件整体性能的影响,建立复合材料离散铺层优化系统.以汽车后背...     

随车起重机伸缩臂截面多目标优化

为了提高某火箭炮弹药装填车随车起重机伸缩臂的结构刚度,减轻结构质量,建立了随车起重机伸缩臂参数化模型,并对伸缩臂在水平受载状态下进行仿真分析。以伸缩臂截面尺寸参数为设计变量,借助最优拉丁超立方试验设计建立样本空间,构造响应面多项式函数近似模型。在此基础上,利用NSGA-Ⅱ型遗传算法对伸缩臂自身重量、挠度进行多目标优化。优化结果表明:伸缩臂质量减轻了24.5%,减重效果明显。文中所采用的将参数化建模、有限元分析和数值寻优相结合的优化方法,可为起重机伸缩臂截面优化提供一定的参考。     

复合材料电子吊舱结构与铺层设计研究及应用

电子吊舱作为机载外挂设备,不仅在刚强度设计、可靠性、透波、重量等方面有要求,而且在淋雨、砂尘、霉菌、盐雾等环境适应性方面也有较高的要求。文中通过吊舱结构设计、材料选型、铺层设计和工艺设计,保证其刚强度和功能性要求,以适应恶劣的工作环境,保障载机和吊舱内电子设备的安全,最终完成了复合材料电子吊舱的研制和飞行验证,可为其他吊舱设备的设计和工程应用提供指导。     

基于复合材料层板稳定性的铺层参数优化设计方法

提出一种基于复合材料层板稳定性的铺层参数优化设计方法,首先利用最大应变能准则优化分层厚度,利用库塔条件推导出层合板单元厚度迭代公式优化单元厚度,两步交替进行,完成层板厚度与铺层比例优化;在此基础上采用遗传算法优化层合板铺层顺序,最终设计出满足稳定性要求的最佳层合板铺层.通过算例分析表明,文中方法与传统方法相比收敛速度明显提高.同时,最佳的厚度分布也为层合板加筋设计提供理论参考.     

多层结构复合材料的超声检测系统设计

分析了超声波在多层结构复合材料中的传播特性,设计了测量多层复合材料厚度及各种缺陷的超声检测系统超声发射系统.该系统由超声波发射系统、接收系统及计算机控制处理系统组成.针对多层结构复合材料层厚及内部缺陷分别进行了计算机仿真和实测实验,并对实验结果进行了比对.结果表明,该检测系统性能达到了设计要求.     

龙门起重机金属结构的多目标动态优化

针对龙门起重机金属结构动态特性的复杂性和非线性,综合考虑龙门起重机金属结构设计中尺寸参数及起升载荷的不确定性,利用参数化有限元模型和试验设计方法,在龙门起重机金属结构动态系统中,建立了设计变量和动态参数间的关系。通过运用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),寻求桁架梁尺寸及节间布置最优化方案,并满足低应力、高固有频率及轻量化的要求,在构建高精度的响应面近似模型的基础上,运用Monte-Carlo模拟技术对优化方案的鲁棒性进行了评价。结果表明,该优化方法有效地实现了龙门起重机的动态结构优化,显著提高了其设计质量和效率。     

柔性机械臂的位置主动控制

采用一次近似模型对柔性机械臂的运动跟踪主动控制问题进行研究,控制策略采用最优跟踪控制方法。仿真结果显示,一次近似模型能够较好地对柔性机械臂的动力学行为进行描述,最优跟踪控制方法能使机械臂到达期望的指定位置,并可使机械臂的残余振动得到抑制。     

基于试验设计法的风机叶片铺层结构分析及优化

为了研究分析铺层结构对风力发电机叶片强度的影响,建立了叶片有限元模型,计算获得了各个铺层方案下某型号叶片的强度指标值,最后,基于实验设计法对叶片铺层结构进行了优化设计。分析结果表明:±45°单层纤维铺层对叶片强度的影响要大于0°单层纤维铺层;这两类铺层对强度的影响存在耦合作用;基于试验设计方法优化设计获得的铺层结构能满足强度要求。     

基于道路载荷谱的某车型上控制臂结构优化

针对某车型上控制臂在路试工况中发生弯曲变形,在此工况下对该部件进行动态道路载荷谱测试,提取上控制臂动态载荷数据。结合CAE分析表明,上控制臂在路试工况中存在失稳现象。提出上控制臂4种结构优化方案,并对比CAE屈曲分析结果得出优选方案。优化后结构为上控制臂两侧增加翻边且板厚由7mm减至5mm,最后经过路试工况验证,使用效能可靠。     

汽车悬架控制臂多目标拓扑优化设计

为了实现悬架控制臂的轻量化,利用动力学分析软件对控制臂三种典型工况进行模拟路试,提取关键硬点的载荷作为边界条件,采用折衷规划法建立综合目标函数,运用灰色关联分析法分配各工况权重系数,对悬架控制臂进行拓扑优化;根据拓扑优化的结果对控制臂进行二次设计.分析结果表明,改进后的控制臂的刚度和强度性能均能满足要求,控制臂减重16.5％,实现了轻量化的目的.     

汽车悬架控制臂多目标拓扑优化设计

为了实现悬架控制臂的轻量化,利用动力学分析软件对控制臂三种典型工况进行模拟路试,提取关键硬点的载荷作为边界条件,采用折衷规划法建立综合目标函数,运用灰色关联分析法分配各工况权重系数,对悬架控制臂进行拓扑优化;根据拓扑优化的结果对控制臂进行二次设计.分析结果表明,改进后的控制臂的刚度和强度性能均能满足要求,控制臂减重16.5％,实现了轻量化的目的.     

碳纤维麦弗逊悬架控制臂轻量化设计

建立悬架动力学模型,对控制臂在冲击、转向、制动三种工况下的边界载荷进行研究,并以控制臂体积最小为优化目标,结合优化设计数学模型利用拓扑优化软件Opti Struct对碳纤维悬架控制臂进行了结构优化,获得控制臂基本形状以及材料的最优化分布。根据优化结果,对控制臂进行了结构设计,并通过有限元仿真,对各种工况下碳纤维控制臂的应力以及位移进行了研究,结果表明,通过轻量化设计的碳纤维控制臂在符合强度和刚度要求的同时,比钢结构控制臂轻45.6%。     

汽车控制臂橡胶衬套结构参数优化

基于Python的ABAQUS二次开发技术,对汽车控制臂橡胶衬套进行结构参数优化。以橡胶衬套的设计刚度为优化目标,以橡胶衬套的结构参数为设计变量,通过Python语言脚本,实现结构参数的自动变化和输出数据的自动处理,最后找到一组最优的结构参数,能同时满足橡胶衬套X和Y两个方向的刚度要求。     

基于摆臂工况下的矿井采煤机摇臂结构优化设计研究

以J81B型采煤机的摇臂部件为研究对象,通过仿真分析得出摇臂在最大摆臂角度位置的应力分布情况,并且对摇臂危险部位进行优化设计,以减小壳体厚度和肋板高度.通过优化设计避免了摇臂结构产生应力集中以及减少了整体的质量,实现了轻量化设计.     

基于柔性多体动力学的机械臂结构优化设计

针对柔性关节对工业机器人动力学特性的影响,基于“转子-扭簧”模型和有限元法,研究关节刚度对机械臂固有动力学特性的影响规律;考虑臂杆柔性和关节柔性,建立了机械臂多柔体动力学有限元模型,以机械臂轻量化为设计目标,以末端总位移量为约束条件对机械臂结构进行优化。研究结果表明,不同关节刚度对机械臂各阶固有频率的影响不同,优化后的机械臂载重/自重比增大,刚度和强度均得到提高,整体动力学性能明显提高。     

垃圾车拉臂装置的有限元分析与结构优化

为改善拉臂式垃圾车的性能,优化拉臂装置结构,建立了各工况下拉臂所受载荷的数学模型,利用COSMOSWorks软件对拉臂进行结构有限元分析,获得了该结构在各种实际工况下的应力应变分布,在此基础上以拉臂质量最小值为目标函数进行结构优化设计,使其性能得到了改善,在满足结构强度要求的前提下,拉臂质量减少了20.4%。     

转臂的结构优化设计

通过结构优化设计控制零件的成本是一个系统问题,不能片面强调节约成本,正确处理技术与经济的对立统一是控制成本的关键。本文对行星减速机的转臂结构进行了优化设计,阐述了优化设计后的效果、制造方法以及所产生的经济价值。     

重载汽车转向节臂的强度分析及结构优化

重载汽车转向节臂结构复杂,承受弯扭组合变形的作用,强度分析至关重要。通过ANSYS软件对汽车转向节臂在承受非线性载荷时进行模拟分析,采用参数化命令得到了转向节臂的等效应力分布规律。通过修改应力值较大区域处的圆弧半径,对转向节臂进行结构优化设计,模拟显示,改进后的结构应力分布较为合理,最大应力值明显减小,为转向节臂的结构设计提供了理论参考。