高桥墩桩基础的优化设计及因素分析

在高桥墩桩基屈曲能量法分析的基础上,提出兼顾结构稳定、强度和经济性的优化模型,并应用优化算法中非线性序列二次规划法,进行优化设计探讨,同时给出优化设计算法流程图,编制了相应的优化计算程序;为了解桥墩高度、轴向荷载、地基比例系数和混凝土弹性模量对于高桥墩桩基屈曲的影响,结合优化设计模型进行了因素分析,探讨了参数变量对目标函数最优值的影响规律和程度,比较结果说明,在进行高桥墩桩基的屈曲受力分析时,高桥墩的大变形影响不容忽视;而一般在工程设计中,可考虑将桩周土体和混凝土弹性模量的增强作用作为设计的安全储备。     

Topologically optimized shape of CFRP front lower control ARM

This study shows topology optimization of lower control arm (LCA), made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP), that was originally composed of aluminum alloy. By mean-field homogenization (MFH) method, averaged mechanical properties of CFRP are applied to FEM analyses of 3D LCA model. The design target is to reduce the LCA weight while satisfying the multiple constraints including required stiffness and durability conditions at the same time. As a result, authors propose the new design of CFRP LCA with 30 % weight reduction compared to Al alloy LCA.     

某汽车铝合金轮毂的有限元分析

轮毂是车辆承载重要部件,因为它起到承载整个汽车重量的作用。为了使铝合金轮毂的外观造型和结构设计时需满足安全和使用功能的要求,文章利用CATIA软件进行建模及三维分析软件ANSYS对轮毂力学进行分析,即对轮毂进行静力分析和模态分析,为汽车铝合金轮毂的优化提供理论依据。     

EWL组合近似模型在铝车身轻量化优化中的应用

以铝车身为研究对象,基于详细接头建立了铝车身参数化概念模型,其与车身详细模型的误差控制在15%以内,满足工程开发要求。采用相对灵敏度分析法筛选出铝车身的8个关键断面作为设计变量。提出EWL组合近似模型;运用最优拉丁超立方设计（Optimal Latin Hypercube Design,OLHD）采样法分别建立基础性能的KRI、响应面法（Response Surface Methodology,RSM）、径向基函数（Radial Basis Function,RBF）法、反比例平均化（EI）法、启发式计算（EG）法和EWL组合近似模型,通过对比分析误差评价指标得出EWL组合近似模型具有最优的拟合精度和稳定性。综合运用EWL组合优化模型和组合优化算法,即全局自适应模拟退火算法（Adaptive Simulated Algorithms,ASA）和梯度序列二次规划（Non-linear Programming by Quadratic Lagrangian,NLPQL）法的组合优化策略对参数化概念铝车身模型进行轻量化优化。结果表明,在4项基础性能不降低的情况下实现铝车身质量减轻6.7 kg...     

基于拓扑优化的某重卡轮毂轻量化设计

对某重卡前轴轮毂在设计工况下的静强度性能进行了有限元分析,并对该轮毂结构进行了轻量化设计.采用拓扑优化方法,以最大设计空间为优化的基结构,以重量最轻为目标函数,以结构的静强度性能为约束条件,进行了优化迭代计算.轻量化设计后,减轻了轮毂的重量,且轻量化结构满足强度要求.     

基于拓扑优化的某重型车桥桥壳轻量化设计

对某重型车桥桥壳在设计工况下的静强度性能进行了有限元分析,并对该桥壳结构进行了轻量化设计。采用拓扑优化方法,以初始设计作为优化的基结构,以重量最轻为目标函数,以结构的静强度性能为约束条件,进行了优化迭代计算。轻量化设计后,减轻了桥壳的重量,且轻量化结构满足强度要求。     

某重卡下支架有限元分析及轻量化设计

对某重卡下支架在设计工况下的静强度性能进行了有限元分析,并对该下支架结构进行了轻量化设计。采用拓扑优化方法,以最大设计空间为优化的基结构,以重量最轻为目标函数,以结构的静强度性能为约束条件,进行了优化迭代计算。轻量化设计后,减轻了下支架的重量,且轻量化结构满足强度要求。     

某车型转向梯形和驱动机构优化设计

转向梯形及其驱动机构的布置对汽车车辆性能有决定性影响,本文对某车型转向梯形和驱动机构进行优化设计.     

基于灵敏度分析的串杆结构优化设计

在串杆的结构设计中引入灵敏度分析理论,通过对串杆相关结构参数相对于串杆重量以及串杆危险截面应力的灵敏度分析,确定各设计参数对重量变化和对应力变化影响程度。并根据灵敏度分析结果,确定最适合的优化方案,从而得到串杆的最优结构尺寸。该设计思路更加适合参数较多的复杂结构件的优化设计,可以为优化参数的设置提供科学的指导。     

一种轻量化翼开启式厢体的设计

本文主要介绍了一种轻量化翼开启式厢体的结构,其整体为铆接牢固的板式厢体,内部采用胶木复合木板固定在厢体骨架上,在确保厢体强度的同时,减轻了厢体自身的重量;外表面采用轻质铝合金蒙皮,美观大方。厢体两侧翼可通过安装在侧翼与前墙、侧翼与后端总成之间的四个油缸控制实现向上90°的开启,方便叉车直接在侧面进行货物装卸,装卸效率高,广泛应用于托盘产品、汽车零部件以及其它商品配送等行业。     

结构参数对活塞环润滑性能影响的分析

为了分析活塞环结构参数对其润滑性能的影响,以流体润滑理论为基础,发展了一种活塞环流体动压润滑数值分析模型。在此基础上,对比分析了不同结构参数对活塞环润滑性能的影响。计算结果表明:活塞环结构参数对其润滑性能有着很大的影响,在设计活塞环时应综合考虑各种影响因素。分析计算结果为活塞环的摩擦学设计及优化提供了参考依据。     

基于有限元分析的桥墩钢模的结构优化分析

以某特大桥桥墩混凝土施工中钢模板设计为背景，结合Midas Civil有限元分析软件建模仿真分析该钢模板在混凝土侧压力作用下的各构件受力，通过改变对拉杆刚度、对拉杆位置来确定钢模板整体结构的最优受力，结果表明：在一定的对拉杆刚度情况下，合理的对拉杆位置对结构整体受力有着很大的提升；增加对拉杆刚度可以加强结构受力，但该过程不是无止境的增加，而是非线性的，增加到一定刚度情况下结构受力达到一个相对稳固状态；同时提出一些在钢模板设计和检算中的主要问题并提出改善建议。     

基于有限元法及遗传算法的推力杆球铰多目标优化方法

为优化推力杆的球铰结构并提高其疲劳寿命,提出一种基于有限元法和遗传算法的推力杆球铰多目标优化方法。该优化方法通过有限元法计算不同橡胶衬套预压缩量和球铰结构的推力杆球铰橡胶衬套的应变分布特征和刚度参数,进而得到推力杆刚度参数、橡胶衬套预压缩量与球铰关键结构参数之间的关系,并在此基础上采用遗传算法建立推力杆球铰的多目标优化模型。利用建立的多目标优化模型计算得到推力杆球铰的优化方案。样件台架试验结果表明,此优化方案使推力杆球铰的疲劳寿命提高了7倍。提出的多目标优化方法充实了变截面橡胶金属复合结构的设计理论,并为推力杆的优化设计提供了理论依据。     

某型土压平衡式盾构刀盘的力学分析与结构优化

为给兰州地铁掘进所用某型土压平衡式盾构刀盘的优化设计提供参考依据,应用ANSYS Workbench软件对其刀盘结构在正常工况下的力学性能进行分析。根据所得出的等效应力、总变形量与疲劳寿命云图,判定该型盾构刀盘上静强度和疲劳强度最弱的部位位于牛腿靠近面板背面的外角点位置,而其刚度相对较弱的部位则位于2块未开出渣口的面板外边缘。通过对刀盘结构尺寸进行改进优化,使该刀盘强度最弱部位在正常工况下的静强度与名义疲劳寿命分别提升71%和265%,同时刀盘开口率由35%优化为37%后,刀盘面板外边缘处的变形量减小约25%。     

基于可靠性设计优化的结构轻量化设计

根据轻量化设计思想,通过可靠性设计方法设计的零部件仍然具有足够的剩余强度。为了实现减重的目标,需要对可靠性设计的结果做进一步优化。文章介绍了一种进一步优化的方法,这种方法考虑了低载强化的强度特性,并通过卡车半轴设计优化实例,得出了可靠性设计优化可以根据试验标准中给出的试验载荷实现的结论。这种方法可以有效的应用于汽车和其它车辆的轻量化设计。     

油气弹簧独立悬架横臂拓扑优化设计

针对重型特种车独立悬架系统双横臂结构,通过建立整车多体动力学模型,计算得到上、下横臂在3倍垂直载荷、侧翻和紧急制动工况下的受力。在此基础上,借助Optistruct拓扑优化软件,基于变密度法对上、下横臂结构展开了以体积分数(质量)最小为优化目标,结构位移为约束的拓扑优化设计分析,并对拓扑优化后的上、下横臂结构进行强度校核和跑车试验验证。结果表明,在结构强度和可靠性满足设计要求的条件下,拓扑优化后上横臂结构减重10%,下横臂结构减重7.9%,取得较好的轻量化效果并且降低了制造成本。     

Development of galvanized aluminum alloy sheet for body panels

We have investigated the application of aluminum alloy sheets to engine hood and removable roof panel (sport roof) to attain weight reduction for fuel economy improvement. It is necessary for mass production of automobiles that the body panel should have an excellent filiform corrosion resistance, capable of being treated simultaneously in the phosphating process with steel sheets. In order to achieve this, galvanized aluminum alloy sheet was developed. The details of how the galvanized aluminum alloy could prevent filiform corrosion and optimum conditions to obtain superior corrosion resistance against filiform corrosion are described in this paper.     

钢铝混合白车身在汽车轻量化中的应用及乘用车轻量化实例

在节能减排和新能源汽车长续航里程的需求下,汽车轻量化是目前最有效的手段,白车身重量占据整台汽车较大百分比,白车身轻量化是汽车减重的核心目标,目前新型轻量化设计,铝合金白车身在乘用车领域已被广泛使用,但全铝车身也存在材质本身缺陷,铝合金强度低于钢,关键强度位置无法达到碰撞要求,文章以热成型钢作为关键强度建与铝合金组成混合材质的乘用车白车身实例进行分析,比较传统的钢制车身,可使整车减重40%。并保证汽车优异碰撞性能要求。     

轿车车身模态及扭转刚度灵敏度分析

本文以某轿车白车身为研究对象,建立有限元模型,采用优化软件OptiStmet,以车身结构件的板厚为设计变量,进行车身一阶扭转固有频率、车身扭转刚度对板厚的灵敏度分析,找出对车身动、静态特性影响较大的部件,据此确定车身结构的最优设计方案.该方法能够为车身结构动态、静态特性的改进、车身的轻量化和车身结构的优化设计提供重要依...     

铝合金发动机罩盖内板结构优化设计研究

为实现发动罩盖的轻量化设计,本文使用铝合金材料制作发动机罩盖。基于刚度和行人保护,利用OptiStruct软件优化设计一种新型的铝合金内板结构,相比原钢制罩盖,重量减轻46.4％,行人头部保护、刚度和模态性能没有降低。