连杆的可靠性分析与形状优化设计

本文提出了一种有效的二维结构优化可靠性设计方法,并将可靠性设计方法应用于实际工程结构的优化设计中,通过对内燃机连杆的实例计算,说明将有限元法、优化方法和可靠性分析有机地结合起来,将是进行工程结构设计,得到轻巧、可靠、经济的结构的有效途径,并将有助于提高内燃机结构的设计水平。

6135柴油机机体刚度和模态的有限元分析

采用有限元法对6135柴油机机体进行了静力分析和模态分析，根据机体零件有限元分析和试验的对比，对机体组装件也进行了有限元分析。由此，研究了安装在机体上各主要构件对机体组装件固有频率的影响。为该机的结构改进设计提供了依据。

利用有限元法研究曲轴弯曲应力的变化规律

曲轴结构参数对曲轴弯曲应力有着各种各样的影响，本文利用有限元静力分析方法，对曲轴结构参数和曲轴弯曲应力的变化规律进行了分析，旨在为曲轴结构设计提供理论依据。

基于瓦片金字塔模型的高分辨力岩心图像浏览

相对低分辨力岩心图像,高分辨力岩心图像由于像素点较多,数据量较大,在传输、处理和显示过程中都将占用很大的内存开销,传统的处理方式无法实现高分辨力岩心图像的浏览显示。针对此问题,提出一种基于瓦片金字塔模型的瓦片图像分割技术,将原始高分辨力岩心图像转换为以瓦片结构存储的具有多个分辨力层的标签图像文件格式(TIFF)图像,利用分块传输和分块加载来实现高分辨力岩心图像在浏览器端的浏览显示。

有限元后处理程序的研究

本文介绍了一个交互式有限元结构分析后处理程序。该程序具有显示和绘制有限元模型网格图、变形及应力分布图等功能。文中对程序的设计及后处理功能实现方法进行了讨论。

基于结构边界强度的形状优化设计研究

提出一种基于结构边界强度的形状优化设计的新方法，该方法以有限元模型中结构边界上的节点应力值来驱动节点位置的变化。利用物体“热胀冷缩”的数学模型，根据边界节点的应力值与给定的应力目标值，在边界节点上施加相应的温度载荷，使应力大于目标值的节点膨胀，反之收缩，最后达到边界上的节点应力均趋于给定的应力目标值。该方法高效、可靠，可用于受机械载荷作用连续体的内、外边界的形状优化设计。

基于局部区域灵敏度分析的形状优化

考虑到复杂的几何形状上积分效率低的问题,提出了一种基于局部区域敏度分析和整体敏度分析相结合的优化方。这种方法在形状优化过程中具有高精度的敏度分析。将其用于优化程序进行考核,考核表明,该方法优化效率高,优化迭代中有限元网格形状畸变小。

变结构参数结构设计方法及其在曲轴结构设计中的应用

本文提出了一种新的设计思想——变结构变参数设计方法，并结合发动机曲轴，阐述了变结构变参数设计的概念、原则、实施措施及意义．在此思想指导下对Ｉ—deas软件包进行了二次开发，编制了发动机曲轴专用有限元分析程序，并用某型号曲轴进行了验证．

基于实验对比的柴油机机体静刚度有限元分析

目的通过机体原结构方案的有限元分析和试验对比，对６１３５柴油机机体有限元模型进行改进，为机体结构改进提供合理的有限元模型．方法采用静载荷下刚度试验和有限元分析对比结果改进原始结构有限元模型，以改进后的单元分布形式和模型简化程度为依据，建立机体改进方案的计算模型．结果对原始结构方案进行多次模型的改进和计算，得到与试验结果相符的有限元模型，并在此基础上进行分析．结论改进后新方案的试验结果表明，采用对比方法建立的有限元模型精确度满足工程要求．

柴油机曲轴纵向结构参数多方案设计

柴油机缸心距一定时，其曲轴单拐的纵向结构参数如何分配对曲轴的则反、强度、质量、体积及寿命有着极其重要的影响。利用有限元份力分析方法和结构形状优化设计方法，可对曲轴单拐纵向结构参数进行灵敏庆分析和优化设计．但实际曲轴设计时需要考虑众多的因素，即使位移和应力不是很好的设计方案也有可能被采用．本文针对曲轴过渡圆角弯曲应力及天大轴向位移随着曲轴纵向结构参数变化的规律进行了分析研究。

发动机曲轴纵向结构参数的优化设计

发动机缸心距确定后，其曲轴单拐的纵向结构参数如何分配对曲轴的刚度、强度、重量、体积及寿命有着极其重要的影响．本文利用有限元静力分析方法和结构形状优化设计方法，对曲轴单拐纵向结构参数进行了灵敏度分析和优化设计，为某型号发动机曲轴结构设计提供了理论计算依据．

基于生物进化理论的结构优化设计研究

本文借鉴生物进化理论的优化思想,针对结构形状优化设计、拓扑优化设计的实际,提出简单实用的结构优化方法并应用于结构优化设计中.算例表明基于生物进化理论的结构优化设计方法具有很好的发展前景.

通用结构分析与优化软件系统MSAOPS

本文介绍了一个针对微机研制的集有限元分析、结构优化及图形前后处理为一体的软件系统,文中对程序的功能、实现技术和方法进行了分析说明。

线弹性结构形状优化系统

研制了包括二维形状优化建模、结构分析、敏度分析、优化方法库、后处理等功能的集成软件系统 FSOP2D.选择以虚拟载荷为设计变量,使得网格节点坐标与设计变量之间建立了线性关系,并使用区域方法的敏度分析,从而使得速度场求解容易.在优化迭代的过程中,可使网格畸变保持最小.推导了目标函数、应力和位移约束的敏度导数.在系统中实现了敏度分析计算,所编的软件对两个工程实例进行验算,经少量迭代就优化成功.

变结构变参数设计方法及其在机械CAD中的应用

提出了一种新颖的机械结构设计思想──变结构变参数设计方法，并结合实例，阐述了变结构变参数设计的概念、原则、实施措施和意义。由此对I-deas软件包进行了二次开发，编制了发动机曲轴专用CAD软件程序，并用某型号发动机曲轴进行了验证。

结构优化程序的研究与实现

本文介绍一个针对 PC 机研制的通用结构优化程序系统,它包括有限元及图形前后置等模块。文中对程序的算法及实现进行了论述。

考虑热负荷的活塞形状优化设计

目的给出一种受热负荷作用的结构形状优化设计方法并编制相应的优化软件。方法通过建立受热负荷作用的结构形状优化数学模型，推导温度敏度、轴对称结构的位移敏度、应力敏度和疲劳安全系数敏度的解析表达式，并用程序予以实现；开发一个基于ＮＤＰ有限元分析软件的热负荷结构分析及形状优化设计软件模块。结果用所开发的软件对两种定型生产的活塞进行优化设计，使活塞在满足约束条件的情况下达到了减重或降低最高温度的优化目标。结论用解析方法求解敏度精度高，能得到较好的优化效率和收敛性。该方法可用于受热零件结构的形状优化设计中。

内燃机连杆的可靠性设计

传统的强度设计方法采用确定的参数进行设计,并均以保证零件安全系数大于许用值作为设计标准,无法估计零件的失效性。可靠性设计则将有关零件的设计参数均当作随机变量,引入零件的破坏概率来代替传统设计方法中的安全系数作为设计标准,这种设计方法比传统的安全系数法更合理。本文对某厂内燃机连杆进行了可靠性设计计算,并以此指明形状复杂零件可靠性设计的一般方法及步骤。

三维边界元法在曲轴结构形状优化中的应用

本文推导了三维边界元表面应力导数和重量导数计算公式,采用作者研制的基于边界元法的三维结构形状优化设计程序,完成了492Q发动机曲轴的形状优化设计,从而把三维形状优化引入到内燃机零件设计中。在计算中采用5个设计变量,允许整个曲柄臂在三维空间上变化,使用一个有效的简化模型,采用约束变尺度优化方法,仅用7次迭代就得到最优解。以原曲柄臂的最大应力、变形水平作为约束条件,使曲柄臂的重量减轻17.2％,取得较显著的优化效果。