局部有限寿命疲劳约束条件下的结构拓扑优化方法

拓扑优化方法为工程结构抗疲劳性能的改善提供了有效的设计策略,为了减少大规模局部疲劳约束引起的计算代价,往往采用P范数方法将其凝聚成全局约束,但是,满足这类弱约束的最优解与原问题的最优解存在间隙。为了精确满足局部疲劳约束和降低约束数量,采用增广拉格朗日方法将原问题处理为无约束问题,提出局部有限寿命疲劳约束条件下的结构拓扑优化方法。考虑变幅值的比例载荷作用,采用Palmgren-Miner线性损伤假设和Sines疲劳准则评价材料点的疲劳强度,以局部疲劳性能为约束条件,建立结构的轻量化设计模型,采用全局收敛移动渐近线算法求解局部疲劳约束下的结构拓扑优化问题。另外,将非结构化多边形网格技术融入到拓扑优化模型,实现复杂几何边界结构的抗疲劳轻量化设计。数值算例结果表明,与P范数方法的优化结果相比,局部疲劳约束条件下的优化结构具有更优的抗疲劳性能和更少的材料用量,因而考虑局部疲劳约束有益于材料的充分利用和结构抗疲劳性能的改善。

基于CAE的汽车结构件有限寿命设计

针对我国汽车结构件目前还很难做到有限寿命设计的现状,结合机械概率疲劳分析理论和汽车振动理论,采用CAD/CAE手段,通过建立汽车结构件正确的有限元振动分析模型,确定其分析载荷,并基于有限元的疲劳分析结果,提出对汽车结构件进行有限寿命设计的设计流程和设计方法,并以路面不平引起满载汽车振动的随机动载荷和汽车满载时的静态载荷两部分作为分析载荷来验算汽车结构件的有限寿命,在缺少汽车实际行驶工作载荷的情况下,具有一定的可信性和实用性。

有限寿命下机械材料的疲劳强度近似等效正态分布研究

提出一种确定机械材料有限寿命下的疲劳强度近似等效正态分布的方法 ,该方法简单、准确、实用 。

机械强度有限寿命设计及应用

有限寿命设计是一门多学科的前沿应用理论的综合技术。机械设计中尤其在工程机械设计中采用有限寿命设计,不但可以节省原材料,还可以延长机械产品的使用寿命。与其它设计理论相比,具有十分广泛的应用前景。

正常金属-d波超导结中的粗糙界面散射和准粒子有限寿命效应对散粒噪声的影响

考虑到粗糙界面散射和准粒子的有限寿命效应 ,利用散射理论 ,计算正常金属 -d波超导结中的散粒噪声 .研究表明 ,粗糙界面散射和准粒子的有限寿命效应都可导致平均电流与散粒噪声功率降低 。

机械的有限寿命设计与试验 第十五讲 机件的疲劳寿命试验

疲劳寿命试验有二大类：一类是材料的寿命试验，且的在于研究材料抵抗动载荷的能力，包括材料的损伤机理、材料的应力寿命关系、应变寿命关系以及裂纹扩展与寿命的关系，二类是机件的寿命试验，研究实际机件在工作载荷的作用下、在工作环境条件下抵抗外载荷的能力，包括机件的外载寿命关系，机件损伤的机理以及材料和实际机件抗力指标的差异，可以直接用来作为寿命估算的依据，也可以用来验证寿命估算结果的可靠性。

有限寿命条件下技术创新项目期权博弈研究

考虑技术创新项目由于存在竞争而导致的运营时间的有限性特征,将影响项目投资决策和项目价值的项目运营时间、投资成本和需求不确定性引入到期权博弈模型中,更合理的拟合项目的现实环境,求解企业在不确定投资条件下的投资阈值和项目价值,并对结果进行分析,得出结论。结果表明项目时间越短,投资阈值越高,项目价值越小;成本和需求不确定性程度越高,等待就越有价值,项目价值就越大。企业应在这两种价值影响因素中权衡,做出最优决策。

基于有限寿命设计的SCARA机器人轻量化研究

受国内工业基础的限制,对于SCARA装配机器人,在相同的输出力矩要求下,国产化电机-谐波减速器的体积和重量相对于国外机器人都偏大,而且短期内难以改变。此时,如果采用基于经验设计或无限寿命设计方法对结构件进行设计,势必造成结构件尺寸和重量过大,给电机和谐波减速机提出更高的要求,所研制的机器人在快速响应特性、价格、功耗、小型化和轻量化等指标上均无法与国外抗衡。本文以YK400XG型装配机器人为研究对象,采用有限寿命设计方法,对机器人进行轻量化研究,从而降低对电机和谐波减速机的要求,实现少功耗、轻量化的目标。

疲劳强度有限寿命设计的等效应力法

本文根据线性累积损伤法则,分别以应力—寿命曲线和应变—寿命曲线为依据,推导出了适用于复杂载荷情况下的疲劳强度设计公式以及寿命估算公式,并编写了计算机程序,可直接应用于机械零件的有限寿命设计。

机械强度有限寿命设计专家工作站的技术特色

介绍世界上机械强度设计技术和手段的发展和现状以及洛阳矿山机械工程设计研究院在80年代初设计研制的非标准的“车载机械强度有限寿命设计专家工作站”多学科交叉融合的工作流程。简要介绍了十年来该工作站在多项重大技术装备国产化科研攻关中的应用。

机械强度有限寿命设计专家工作站配置的疲劳寿命预测和局部应变法

介绍了工业发达国家为解决机械零件局部疲劳问题所用的局部应变法的原理及利用该方法进行疲劳寿命预测的结果。

机械强度有限寿命设计与培养人才

我国必须通过发展知识经济提高国际竞争能力。机械强度有限寿命设计专家工作站是对传统强度设计理论和方法的突破，是具有知识经济时代特征的高新科技。高等院校应对此在科研和教学方面作出积极响应。还为培养人才提出了多种类型的教学计划。

机械强度有限寿命设计专家工作站硬件系统

介绍车载式和便携式两种机械强度有限寿命设计专家工作站的硬件系统。根据数字数据采集系统与计算机联机的工作原理，阐述了测量数据经过数据采集、模数转换、数字传输、数字记录,最后进入计算机分析处理的过程。同时对这两种系统的实际配置、技术特声、功能和使用方法进行了具体说明。

机械强度有限寿命设计专家工作站软件系统

对两种机械强度有限寿命设计专家工作站软件系统进行了介绍。车载式工作站软件配备有6个大型软件包：数据采集软件包PCM、可编程交互式分析软件PIAS、信号分析软件SPASS、计数分级软件KLAUS、疲劳强度分析软件FATIMAS、图形软件包GOSY以及可选的结构有限元分析软件I－DEAS。便携式工作站软件系统包括4个大型软件包：数据采集、数据分析、数据显示、疲劳寿命分析软件。对上述软件包的功能、使用方法，各模块间的联系，以及每一软件包所包括的子模块都给出了较详细的介绍。

空压机有限寿命活塞设计

针对采用传统经验方法设计的空压机活塞存在材料浪费、笨重、寿命无法预期等问题,提出了采用有限元设计方法。应用到空压机有限寿命活塞设计当中,实现了空压机活塞材料、结构、寿命的优化设计。主要通过对空压机活塞功能的分析及边界条件的界定,完成活塞外部受力、静应力、热应力以及寿命的计算,并采用误差评估方法对计算结果进行评估,最后对空压机有限寿命活塞进行试验测试,验证了该方法的有效性和准确性。研究结果表明:采用有限元设计方法设计的空压机活塞解决了传统经验设计带来的笨重问题,还能对活塞的寿命进行计算、预测。应用有限元预测出活塞的寿命,即可以为空压机制定维护保养计划提供更准确的依据,又可以精确确定空压机维修周期,这对提高空压机的工作可靠性和耐久性具有极其重要的意义。

寿命有限条件下的理性成瘾行为分析

在Becker与Murphy的“理性成瘾”理论基础上进行了拓展研究.在假定成瘾者预期寿命有限的条件下,构建了有限时域理性成瘾模型,并运用最优控制理论获得了最优成瘾消费与成瘾资本的显式表达式.研究表明,预期寿命的延长,理性成瘾者会相对降低对成瘾品的消费量;成瘾品的消费量与成瘾者的风险偏好、耐心程度和成瘾资本衰减速率等因素有关;成瘾消费具体表现为随年龄增长而单调上升或者先缓慢下降然后再快速上升这两种情形.基于中国健康与营养调查(CHNS)香烟与酒类消费数据,实证分析了寿命有限约束下理性成瘾理论的合理性.研究还表明,在控制和戒除有害成瘾行为的过程中,应该充分考虑成瘾者的个体特征以及成瘾物品本身特性所产生的潜在影响.