利用子结构动态特性优化设计抑制制动器尖叫

针对制动器噪声分析研究所提出的对子结构修改以抑制噪声发生的目标 ,探讨了优化设计的修改方法。在对有制动尖叫倾向的制动器进行建模分析并确定其关键子结构动态特性修改方向的基础上 ,在部件子结构中引入设计参数 ,用最优化的方法按照设定的目标函数对结构动态特性进行修改。最后通过模型验证 。

深基坑桩-撑-土组合支护结构的受力特性与优化设计

依托某高层建筑深基坑工程,通过现场试验获得不同施工阶段组合支护结构及基坑关键部位的变形规律。基于土体硬化模型建立深基坑组合支护体系的三维数值模型,对基坑开挖施工进行全过程模拟,分析支护结构体系的桩身弯矩、桩身位移和土压力分布规律。针对反压土的顶宽、高度、坡度以及斜支撑的间距、直径等影响因素设计正交试验,对围护桩受力变形的影响参数进行敏感性分析,并提出优化建议。研究结果表明:围护桩最大位移与最大正弯矩随反压土顶宽、高度、斜支撑直径的增大而减小,随着反压土坡度、斜支撑间距的增大而增大。桩身变形影响因素敏感性从大至小依次为反压土坡高、顶宽、反压土坡度、斜支撑间距和斜支撑直径;对组合支护体系进行设计时,建议在确定土坡自稳角度的前提下,尽量增大反压土土坡高度。

提高动态压剪试验机精度的自反力框架竖向消隙结构优化设计

本文综合探讨了提高动态压剪试验机精度的关键技术和设计方法。首先,分析了动态压剪试验机的基本原理及其在隔震支座性能测试中的应用,突出了测量精度的重要性及动态压剪试验机的结构说明。接着,介绍了自反力框架的工作原理,探讨了其在力的均匀分布和精度提高中的作用,同时评估了当前设计的效果。文章的核心部分聚焦于竖向消隙结构的优化设计,包括消隙结构的设计要点、隔震支座选择与加工精度,以及结构仿真与优化策略。最后,提出了一系列综合性能提升策略,涵盖高精度传感器的应用、数据采集与处理技术,及测试与验证方法。整体而言,本文为提高动态压剪试验机的精度提供了系统的理论和实践指导。

高速立式五轴加工中心滑枕结构设计与优化

以高速立式五轴加工中心滑枕为研究对象,阐述了其初始结构设计原理,并基于静动态分析理论,采用有限元分析方法针对其进行静态和模态分析,为了进一步提高其动态特性,利用拓扑优化方法对滑枕结构进行轻量化设计,并对优化前后结构做对比分析。最终优化后的滑枕质量减轻了31%,一阶固有频率增长了22.4%。既提升了机床滑枕部件的动态性能,又实现了滑枕部件的轻量化设计。该方法为该类机床其他关键零部件及至整机优化设计奠定了基础。

基于双层更新Kriging模型的机械结构动态特性稳健优化设计

针对现有机械结构优化设计未考虑材料特性参数的不确定性和结构动态特性对综合性能的影响、优化求解效率低下等不足,提出基于双层更新Kriging模型的机械结构动态特性稳健优化设计方法。将机械结构动态特性指标的均值和方差作为优化目标,将机械结构变形量作为约束条件,建立机械结构动态特性稳健优化的数学模型。利用拉丁超立方试验设计、误差最大区域和近似最优解邻域的局部样本点加密技术和双层更新策略,建立能准确高效地获取稳健优化目标和约束函数值的Kriging模型。在此基础上,基于邻域培植遗传算法和双层更新的Kriging模型求出机械结构动态特性稳健优化问题的所有Pareto最优解。某型号大型汽轮发电机定子端部绕组锥环固定结构动态特性稳健优化设计实例验证了方法的有效性和相对于确定性优化设计方法的优越性。

工程结构动态特性智能优化设计研究

本文针对在传统结构优化设计中 ,优化过程复杂和费时的问题 ,采用神经网络的智能算法对结构进行动态优化设计 ,并给出了具体的设计方法。以门座起重机筒型支柱结构为例 ,应用此方法对其进行了动态优化设计计算 。

三级齿轮减速箱动态特性分析与结构优化设计

运用有限元工具建立某型起重机用三级齿轮减速箱动力学模型,在考虑传动误差和轴系变形的条件下对整机进行动力学特性分析,并提出结构优化设计方案。

叶片-轮盘结构动态特性形状优化设计

针对常常引发航空发动机重大振动破坏事故的叶片 -轮盘结构 ,分析了国内外对这类结构动态特性及结构优化设计的研究现状。根据这类结构的循环对称特点 ,提出将叶片 -轮盘类结构的动态分析与结构形状优化设计相结合、建立这类结构的动态特性形状优化设计新方法 ,为全面完整地设计叶片 -轮盘类结构、进一步提高航空发动机的性能指标和工作可靠性提供一条新途径。

摩托车结构最优化设计的动态特性约束条件

在摩托车车架的优化设计中 ,结合有限元计算 ,调整结构自振频率 ,可有效减少常用转速下因共振而带来的问题 ,分析表明 ,结构动态特性作为摩托车结构优化设计的约束条件之一 ,影响最优化约束可行域的大小 ,从而影响最优化结果。

APS46-1排刀式数控车床静动态特性分析及拓扑结构优化

排刀式数控车床主要用于加工轴类小件,可实现一次装夹、全序加工,自动化程度与生产效率高。随着数控机床向高精、高速方向发展,对机床的加工精度、表面质量和生产效率提出了更高的要求。基于上述原因,采用有限元分析方法对现有产品APS46-1排刀式数控车床进行静/动态特性分析;对该机床的大件进行了拓扑结构优化;对比分析仿真优化前后的整机性能,优化后整机质量下降了7.1%,最大变形下降了49.1%,最大应力下降了78.2%,整机前6阶固有频率均有一定的提高。对比结果说明:通过机床大件的拓扑结构优化,对整机结构刚度提高的效果明显,可为APS46-1排刀式数控车床结构改进设计提供参考。

基于拓扑优化的高速列车外风挡结构动态柔度设计研究

针对高速列车运行速度较快而导致车端连接处的U形外风挡易遭受气动载荷冲击产生振动以及在气动载荷作用下产生大变形等问题,文章基于拓扑优化对外风挡结构动态柔度进行优化设计,在满足一定约束的前提下,在设计域内寻找指定实体材料的0-1分布,并对中间密度使用惩罚因子进行忽略,使得目标函数外风挡结构柔度最小化。并将动态柔度优化模型的求解策略做进一步研究,采用移动渐进法(MMA)对于优化问题数学模型进行求解分析。研究结果表明,优化后的外风挡断面面积减少,抵抗变形能力和一阶固有频率提高。

基于动态特性的复合桥式微动平台优化设计

为了实现复合桥式微动平台的精确运动，提出一种基于其动态特性的优化模型并对其结构参数进行优化。采用虚功原理推导出平台的运动、刚度和强度特性模型。采用伪刚体法和Lagrange方程建立平台的动态特性模型。建立的所有模型是以结构参数为变量的封闭形式，为平台优化设计提供理论模型。由理论模型与有限元分析的结果比较分析可知，两者所得的结果误差范围为6．0％-9．3％，表明所推导出的特性模型的正确性和精确性。根据固有频率和放大倍数封闭形式的模型，分析其对结构参数的灵敏度，由此选出对平台动态特性影响较大的优化设计变量。提出一种以平台的动态特性固有频率和放大倍数为目标，铰链强度、输入刚度和几何尺寸为约束的优化模型。结果表明优化后的平台能获得更大的固有频率和放大倍数，说明方案能满足其优化设计要求。

基于FEM的机械结构静、动态性能优化设计

在讨论基于有限元法(FEM)的变量化设计技术及其在静、动态结构设计中应用的基础上,给出了结构准静态特性和变量化设计的概念.用准静态变量化优化设计方法对一液压机械结构进行了实例研究,提出了通过变量化动态优化元结构提高整机结构的动态特性.最后,探讨了机械动态优化设计的一般原则和方法.

基于有限元分析的数控机床床身结构动态优化设计方法研究

运用结构动态设计原理和有限元法(finiteelementmethod)的变量化分析技术,提出一种数控机床床身结构的动态设计方法和流程。结构的固有频率越高,其动、静刚度越好。以一立式加工中心床身为例,先提取床身的典型元结构和框架结构对其进行优化,在此基础上以床身结构固有频率为优化目标,以元结构和框架结构优化结果为依据,提出该床身结构若干改进方案,并对各方案进行比较分析。文中提出的方法可推广到其他结构的动态设计中。

基于动态灵敏度分析的数控机床床身结构优化设计

基于有限元分析方法,在结构动态特性灵敏度分析的基础上,对床身进行结构与动态性能优化,保证其良好动态刚性的同时,减轻床身质量,减少材料消耗,降低生产成本。文中的优化设计过程与方法可推广到机床其他部件的结构动态性能优化中,从而为机床整体结构动态特性的改进、机床整体结构的优化设计提供了重要的方法和理论依据。

数控螺杆铣床床身结构的动态优化设计

以数控螺杆铣床床身为研究对象,利用结构动态设计原理和有限元分析软件的变量化分析技术,对其作动态特性分析并对其结构进行优化设计。动态特性分析结果表明原始床身的低阶固有频率偏低且与机床的激振频率接近,容易产生共振并影响机床的稳定切削。为此根据床身的结构特点,提取床身的典型元结构进行变量分析,以元结构分析结果为依据,对床身结构做优化设计,结果表明经优化后床身的动态性能显著提高,达到了设计要求的目标。

桁架结构动力特性可靠性优化设计

对结构物理参数和几何尺寸同时具有随机性的桁架结构动力特性进行了分析 ,构建了以杆截面积为设计变量 ,结构重量极小化为目标函数 ,满足基频和频率禁区可靠性约束的结构动力优化设计数学模型 ,并对其中关切频率的估定、两种频率约束的统一表示等予以讨论 ,利用复合形法求解 .最后给出了两个算例 .

某型复合加工机床床身动态特性分析与结构优化

床身作为整体机床的重要支撑部件,其动态特性直接影响机床加工质量和可靠性。建立了某型复合加工机床的床身三维模型,基于结构模态振动理论,利用有限元分析软件ANSYS提供的APDL语言,通过对机床床身前六阶固有频率及振型的对比分析,研究不同筋板结构对床身固有频率的影响,提出了床身结构优化方案。分析了地脚螺栓安装处筋板厚度对床身动态特性的影响,发现筋板厚度的增加对床身一阶固有频率的提高具有促进作用,优化后的机床床身一阶固有频率提高了39.7%,具有更好的动态性能,有利于提高机床的加工质量和可靠性。

6—SPS型并联机床基于动态特性的优化设计

为了从设计着手改善 6—SPS型并联机床的动力学特性,依据所建立的该类并联机床XNZ63的结构动力学模型,求解并分析了其动态特性。讨论了材料参数和截面参数等参数的变化对XNZ63的动态特性的影响规律,并据此对这些参数进行了优化设计。仿真实验结果表明,经过优化设计,XNZ63的动态特性得到了明显改善,为 6—SPS型并联机床的优化设计提供了理论依据和方法。

基于有限元模型的机枪动态特性优化设计

以某型重机枪为研究对象,建立了机枪的有限元模型;在不改动机枪枪身的前提下,对机枪的枪架进行了结构参数化,并以机枪的动态特性为目标函数,以第一阶固有频率为约束条件,建立了机枪的优化模型。利用一阶优化方法,对枪架结构参数进行了优化设计。仿真结果表明,优化后的动态特性得到了明显的改善,提高了机枪的射击精度,为机枪的优化设计提供一定的参考价值。