曲加筋条壁板优化设计研究

针对多设计变量的新型曲加筋条壁板(curvilinearly stiffened panels)优化问题,提出了一种参数化设计方法。该方法以加筋壁板的重量最小为目标,以加筋壁板屈曲、von Mises应力和筋条压损等为约束条件,通过MSC.Patran/Nastran进行参数化建模并获得结构响应,采用非劣分层遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)实施结构优化。为了合理、简洁地描述曲加筋条的几何形状,采用B样条定义曲加筋条的轴线,并取其起点、终点和控制点坐标为位置/形状设计变量。利用单级优化策略,同时对位置/形状变量和包括筋条高度、筋条厚度以及平板厚度在内的尺寸变量进行优化。采用该设计方法,在结构承受面内压缩和剪切载荷以及四边简支的条件下,分别对采用直/曲加筋条的壁板进行了轻量化设计。结果表明,复杂载荷作用下,采用相同数目的曲加筋条能够提高结构效率,实现结构减重。     

高锰酸钾对芳纶的表面改性研究

利用高锰酸钾在强酸性条件下具有氧化性的特性对芳纶进行表面改性,采用正交实验探讨了硫酸浓度、高锰酸钾含量、处理温度和处理时间对芳纶力学性能的影响,采用扫描电子显微镜和生物显微镜观察处理前后芳纶的表面形貌。结果表明:最优工艺为硫酸质量分数10%,高锰酸钾浓度5g/L,处理温度为30℃,处理时间35min。改性后的芳纶强度损失不大,表面产生线状刻蚀,粗糙度提高。     

基于改进分层序列的下架多工况减重设计

针对某轻型牵引炮下架的减重设计,建立了火炮下架结构在3种典型射角工况下的有限元模型,通过计算分析可知,下架最大应力及变形较小,减重空间较大。受到传统的分层序列优化方法的启发,提出了改进的分层序列优化方法,以实现下架多工况减重设计。详细阐述了下架在3种工况之间的分层序列方法及各个优化层次之间的约束条件的传递方式,利用拓扑方法,获得最佳材料分布,最终的减重设计效果验证了该方法的有效性。本策略对多工况下工作的架体减重设计具有通用性。     

20吨:某一种怪兽

毫无疑问,今天的武器装备大多还是对昨日的延续,单就为变化所继续抵抗的传统或背景,即使在今天也依然与它们在1960年代、1940年代乃至1920年代的一样强大,但有些变化的确值得探讨、争辩。需要强调的是,我们的目的在于卸下考据的重担,倡导仔细考察那些迹象背后更深更广的内容。"争+鸣"空间的落地归结于北京西山脚下"四王府"的一次圈中好友的聚会,故记于栏目名中,以作纪念。     

步行康复训练机器人设计研究

针对中风或者不完全脊柱损伤患者术后康复需求,设计并制作了一种移动式新型步行康复训练机器人。通过四颗按钮开关,控制减重机构实现不同比例的减重;通过HJ6霍尔操纵杆,控制步行康复训练机器人的训练模式,包括前后直线运动和左右转弯运动。利用经典力学方法对步行康复训练机器人的关键零部件进行了分析,最终选择了合适的零件。最后,制作了步行康复训练机器人样机,并进行了运动功能实验。实验结果表明:步行康复训练机器人能实现所要求的功能,基本满足患者术后康复训练的需要。     

某型飞机风挡及舱盖系统减重多学科设计优化方法研究

研究了某型飞机风挡及舱盖减重多学科设计优化的方法,优化过程中考虑风挡舱盖相关的传热、结构强度、屈曲和模态各学科之间的影响,建立了包括4个学科在内的风挡及舱盖系统多学科优化模型,通过改变透明件厚度达到减重的目的.采用本文提出的优化方法,使得风挡舱盖在满足约束条件的情况下,总重量减少了15.73%,各个设计变量收敛到最优值.本文提供了一种解决风挡及舱盖设计中学科耦合问题的方法,并为进一步研究飞机整机减重优化提供了一定的技术支持.     

澳大利亚Carbon公司为保时捷911推出碳纤维轮彀

澳大利亚Carbon公司为保时捷911推出碳纤维轮彀,碳纤维轮彀比同类铝制轮彀要减重40%～50%,同时还能够提高加速和制动系统性能。由于碳纤维轮彀的重量是传统轮彀的一半,因此其悬架性     

基于多学科优化的一种天线接口单元减重设计

研究了一种天线接口单元多学科优化的减重设计方法,详细介绍了结构强度仿真分析、散热仿真分析等多学科优化设计方法以及达到设计目标的过程。采用本文提出的优化方法,可使某设备在满足各项指标的条件下总质量减少22%。     

巴斯夫汽车减重创新获奖

巴斯夫集团开发的一种热塑性座椅底板结构为汽车业减重做出了贡献,并因此首次获得了Altair Enlighten大奖。这种热塑性复合材质的座椅底板取代了通用汽车在欧洲发售的Open Astra乘用车的金属结构件,把质量减轻了45%。该结构件采用了两种Ultramid聚酰胺树脂和玻璃增强材料,通过注塑和包覆成型生产的座椅底板只     

电子设备平板类结构优化设计方法

众所周知,我国近年来电子信息化行业发展的迅猛,电子行业的快速发展使得我国衍生出了一大批先进的电子设备。电子设备结构的轻量化设计对于系统的运行成本和使用而言有着举足轻重的意义。在电子设备结构设计中,结构重量是一个关键的指标,工程师希望以最轻的重量,满足电子设备环境可靠性要求。本文针对工程中常见的平板类结构减重优化设计方式,利用仿真分析手段,总结归纳出平板类结构最优的减重设计方法,为工程开发提供参考。