车床静刚度测量系统试验研究与优化设计

为有效抑制外界振动对三向静刚度仪测量结果的影响,提高三向静刚度仪固有响应频率,提出了基于HyperMorph形状优化的三向静刚度仪设计方法。以一阶固有频率最大化为目标优化函数,构建三向静刚度仪形状优化模型,通过LabVIEW虚拟技术,利用优化后的三向静刚度仪对车床静刚度进行系统检测,前6阶振动固有频率和LabVIEW软件系统测量表明:优化后的三向静刚度仪的一阶固有频率较优化前明显提高,具有较好的振动抑制性能,且优化后的三向静刚度仪测量更精确。该方法对抗外界扰动的工程结构设计具有实际意义,且利用LabVIEW虚拟技术能够提高实验测试的自动化程度和测试效率。

基于数值生物力学模型的汽车正面碰撞中肥胖驾驶员头颈部损伤研究

以THUMS男性50百分位有限元模型为研究对象,使用Hypermesh软件中的Hypermorph功能对THUMS男性50百分位有限元模型进行网格变形,得到一系列不同BMI的肥胖有限元模型。建立了汽车正面100%重叠率碰撞仿真模型,对比了肥胖乘员与非肥胖乘员头、颈部的损伤差异。研究表明,头部损伤部分,BMI并未对HIC36表现出显著性影响,但另外一种头部损伤指标CSDM0.15表现出了与BMI呈正相关的趋势,肥胖乘员相比非肥胖乘员头部损伤风险更大;颈部损伤部分,颈部黄韧带、棘间韧带和前纵韧带的伸长率随着BMI的增加而增加,且无论是非肥胖乘员还是肥胖乘员,三条韧带都在同一区域出现最大伸长率,换而言之,随着肥胖程度的增加,颈部可能出现损伤的位置并未明显偏移,颈部发生损伤的风险未表现出明显差异。

基于全局响应面法的排气歧管流体分析优化设计

对某1.4L增压汽油发动机排气歧管进行了计算流体动力学(CFD)优化设计研究。首先采用基于有限元法的CFD求解器AcuSolve对初始排气歧管模型进行了流场分析,根据流场特征确定排气歧管外形需要重点优化设计的两个区域。然后对区域外形进行了模型参数化,创建了2个形状变量。最后调用全局响应面法以减小压降为目标进行排气歧管CFD优化,优化收敛后新设计排气歧管压降减小4.35%。研究方法对于排气歧管CFD优化设计具有一定的工程应用价值。