大载荷下空间桁架结构主承力用碳/环氧推力管的重量优化设计

航天发动机推力支架空间桁架结构通常采用金属材料。碳 /环氧复合材料用于这种空间桁架结构的主承力推力管可以显著减轻推力支架的重量。为了节约昂贵的实验费用 ,通常先对支架结构和重量进行优化设计。本文以橡胶芯模辅助RTM工艺制备的碳 /环氧管件为模型建立了某种结构优化后的推力支架空间桁架结构的有限元模型 ,采用大型有限元分析软件ANSYS7.0对推力管的外径、壁厚和重量进行了优化设计 ,得出推力管最佳参数为外径 7.8cm ,壁厚 2 .2 3mm ,总重 11.5 8kg。

新型桁架箱体浮筏结构重量优化研究

结合桁架结构的优点,将桁架结构应用于传统浮筏形成一种新型桁架箱体浮筏结构,并对其重量进行优化。首先在有限元软件Abaqus中建立了桁架箱体浮筏模型,然后基于模态分析,重力场分析和抗冲击分析,以筏架上、下面板厚度为设计变量,分析了面板厚度变化对结构刚度及强度水平的影响,且在保证足够刚度和强度水平的前提下,浮筏减重可达15.4%。本文的研究可为新型桁架箱体浮筏的结构轻量化设计奠定基础。

不同优化算法在稳压器重量优化中的比较

为解决核动力装置优化设计的方法问题,以压水反应堆核动力系统中关键设备之一稳压器为研究对象,开展重量优化设计分析。选择改进复合形算法、遗传算法、粒子群算法等作为代表性优化算法,比较了3种优化算法的全局性、收敛性、稳定性和计算效率等方面的性能。研究结果表明,对于稳压器重量优化问题,遗传算法和粒子群算法均具有良好的全局性;改进复合形算法则在收敛速度和计算效率方面具有优势。研究结果可以为核动力装置优化设计方法设计提供参考。

基于iSIGHT的深海载人平台总装台架重量优化

基于iSIGHT优化设计平台,结合有限元分析软件MSC.Patran/Nastran对某深海载人平台总装台架进行重量优化。优化过程采用自适应模拟退火算法(ASA),在满足结构屈服强度的前提下,给出重量最小的优化方案。结果表明,优化方案满足结构屈服强度要求,且重量较原有方案明显减少。该方法可以推广到其他结构位置的优化设计中,对深海载人平台的进一步设计具有一定的参考价值。

重量优化设计方法及其在雷达结构设计中的应用

以往雷达结构设计中,设计人员往往凭经验及直觉定出设计方案,并进行一些简单的计算.这样必然会出现为了保证足够的刚强度、安全可靠性,增大构件截面,使结构重量大大增加等后果,这不利于雷达的机动灵活性,浪费原材料,达不到最佳结果;另外,由于对雷达结构的要求是复杂的、多方面的,设计人员可能考虑不全面,造成刚度及强度不足,无法满足要求.从另一角度讲,设计者凭经验制定方案,然后再计算修改直到试制样机进行试验,来判断方案可行性的程序是落后而不科学的,其周期之长,耗资之多,很难满足现代化的需要.

模拟退火算法的齿轮系重量优化设计

单级和多级齿轮系的最小重量设计问题一直是工程上研究的重点。尤其在有严格的高效率传输和高可靠性要求的情况下,轮系优化设计的应用就更为广泛了。论文主要阐述了一种可以应用在齿轮系重量优化设计上的改进算法:模拟退火算法(SA),并利用这种算法对可令直齿圆柱齿轮系达到最小重量的设计参数进行了优化计算。通过对一个实例的应用,可以发现,使用模拟算法得到的结果,其重量更轻,计算速度更快,并优于目前常用的遗传算法的结果,因而使用文中所述算法可以提供更好的齿轮系参数设计解。

205000DWT散货船货舱结构重量优化

阐述了一艘满足共同规范(CSR)的纽卡斯尔极限型(Newcastlemax)205000 DWT散货船的货舱结构重量优化过程。分析船体结构设计的各种影响因素,对货舱区结构设计进行了优化改进,达到减少船体钢料重量、减轻空船重量,继而增加载重量的目的,最后提出了影响结构重量的关键控制因素。为以后散货船结构设计提供了改进方向,也为散货船船体结构轻量化提供了指导依据。

液压支架顶梁的重量优化

对特厚煤层采场液压支架的顶梁进行了重量优化研究,得到了最优参数,参数表明,顶梁重量减轻了14.1%;对支架顶梁变量的敏感性进行了分析,认为对顶梁重量最优解的影响程度为盖板厚度>腹板厚度>腹板高度,顶梁进行重量优化时应该采取以减小腹板厚度为主和以减小腹板高度为辅的手段。

基于改进遗传算法实现基本型台车式擦窗机重量优化

建立了以轨道间距、平衡臂长度、配重重量为设计变量,以稳定性要求为约束条件,使基本型台车式擦窗机整机重量最小化的结构优化数学模型,并采用基于并行小生境算法、可疑峰值点判断方法和局域搜索技术的改进遗传算法实现了该优化问题的求解,得出了有益的结论。这种方法对其它复杂工程结构的优化设计同样适用。

GSOPT软件在某超高层框筒结构重量和抗震性能优化中的应用

本文采用高层建筑结构优化分析与设计软件GSOPT对某超高层混凝土结构进行重量和结构性能优化,介绍其操作过程和分析结果,优化后的结构总重量降低8.5%,地震力分别下降13.9%、15.2%。结果表明,相比于传统的工程师通过经验判断、定性分析和试算的优化方法,优化软件可通过其特有的优化算法,对结构优化变量进行敏感度分析和优化,快速准确地得出结构优化结果,并能对多变量变化的相互影响进行定量分析,极大地提高了优化设计的准确性和效率。

浅谈基于IPDT的民用飞机重量控制技术

在民机研制过程中,有效地实施重量控制对于项目的成功非常关键。飞机超重不仅会导致设计和运营成本的增加,也将无法实现既定的商载和航程等设计指标。从各部门与重量控制工作的联系出发,结合某型民用飞机的设计实践,介绍了产品联合研发团队(IPDT)模式下重量控制的工作内容、工作流程和常用的减重方法,为民机的重量控制工作提供借鉴和参考。

飞机起落架地面滑跑试验台强度分析与优化

应用有限单元法及MSC．Patran／Nastran软件对飞机起落架地面滑跑试验台架进行了静力学分析，建立了台架的有限元模型，计算和分析了试验台架在不同工况下的受力及变形情况，对其中强度和刚度薄弱的部位进行了改进。在此基础上，进行了台架重量优化，实现降低制造成本的目的。

厚壁圆筒型泵体减重优化设计

泵的结构设计应满足水压及工作条件下的强度和刚度条件。为了节省材料、降低成本、提高市场竞争力,泵体尺寸不能设计过大。本文提出了厚壁筒型泵的优化设计方法,以减轻重量为目标,考虑强度约束条件,优化泵体的厚度,将Isight优化软件与ANSYS结构分析软件集成起来,基于壳单元模型开展了优化泵体厚度设计。针对初始优化方案,使用实体模型校核其在工作条件下的强度,最终得到可行的优化泵体厚度设计方案。

基于成功包络线理论的载人航天器产品重量控制方法研究

针对载人航天器系统方案初期重量超标,需要频繁设计迭代的问题,结合系统设计开发过程,确定产品重量设计的控制环节。系统研究了空间站组装建造阶段神舟飞船、天舟飞船和中国空间站实物重量数据,采用了成功包络线分析理论,建立用于指导产品重量设计优劣程度的量化评价模型,用于指导系统设计初期各级产品重量指标的分解分配,指导系统设计末期产品重量的优化,以减少系统设计迭代,提升系统设计的能力。

工程船舶专用定位桩结构设计研究

定位桩系统是近海工程船舶水上作业定位的有效低成本解决方案。本文依托于某型打桩船船型方案,从布置需求、载荷成分、结构形式、强度评估等多个角度,分析了定位桩本体在船舶方案阶段的快速设计过程,使用参数化结构设计方案研究了目标船型下的定位桩可选结构方案,协助推进工作中的筛选与优化。

38000dwt小灵便散货船槽型横舱壁的设计研究

在目标38000dwt小灵便散货船的开发设计过程中,基于HCSR(散货船和油船共同规范)研究了无顶凳和底凳的槽型横舱壁的优点。通过分析槽型横舱壁在不同工况下所承受的载荷,运用参数优化来确定槽型横舱壁最佳槽条剖面几何要素,并分析了即将生效的协调共同规范对目标小灵便散货船槽型横舱壁的影响。为各个类型散货船确定槽型横舱壁几何要素提供参考。

DMC H duoBLOCK系列机床

DMC H duoBLOCK系列机床凭借较高的静态重量和重量优化的活动部件，实现了机床的高动态性和最大稳定性；以陡直的盖板和舱壁斜面，实现最佳的排屑过程；向后部排放切屑，

液压模块钻机的结构设计特点及其在南海油田的应用

中国南海某油田块液压模块钻机是中海油第一台自行设计并应用的海洋液压模块钻机,具有轻量化、自动化程度高、作业安全性高等特点。对海洋液压模块钻机的钻井设备模块、泥浆模块、固控模块进行结构有限元分析,从3方面总结了海洋液压模块钻机的结构特点,并与常规模块钻机从重量方面进行对比分析。结果表明,海洋液压模块钻机结构强度满足要求,同时重量得到了大幅降低,可以满足各个工况下平台的结构强度和桩基承载力要求,项目最终得以顺利实施。

可持续性发展的钢材轻结构制造

在汽车制造中采用轻结构设计和制造是解决汽车重量优化、满足功能和生产成本之间冲突的重要方法。小批量生产的电动汽车要求以目标为主导的研发，即目的设计，这也产生了轻结构设计及制造这一非传统的途径。

Research on a Rapid Test Method of Dry Basis Weight of Paper-process Reconstituted Tobacco

This study aimed to optimize the rapid test factors of dry basis weight of reconstituted tobacco, in order to afford a reference test method for companies which produce reconstituted tobacco to better control the basis weight and coating ratio on line. The dry basis weight of reconstituted tobacco was tested by fast method and normal oven method individually. And the effects on the test values of different test factors such as temperature, time and the number of baking sheets were studied. Then the test values of these two methods were compared, so the proper factors of rapid test method were determined. As the baking temperature rose from 130 ℃ to 150 ℃, and the baking time rose from 1 min to 2 min, the difference between fast test method and normal oven method grew, and when the number of baking pieces rose from 3 pieces to 5 pieces, the difference between the two methods went down. The optimum test condition was baking temperature of 130 ℃, baking time of 1 min, and baking sample sheet number of 5. Under this condition, the value of fast test method was the closest to the test value of normal oven method, and meanwhile, the test factor was more proper for testing on line. The study will provide a reference for online controlling of dry basis weight and coating ratio of reconstituted tobacco.