基于ISIGHT/NASTRAN的机翼翼梁的结构优化设计

在满足机翼强度要求的情况下,集成ISIGHT/NASTRAN对机翼翼梁进行结构优化设计。在结构优化中以结构质量为目标,腹板MISES应力、缘条轴向应力以及缘条最大最小BEAM单元应力为约束,重点考虑主传力元件翼梁的腹板厚度和对应缘条的截面尺寸。在给出机翼有限元模型加载时采用自编的PCL语言将气动力等效到附近节点上。优化后两梁的质量为8.207 kg,相比优化前两梁质量10.07 kg减少了18.5%,明显地减少了两梁的耗材,并且优化结果满足强度要求。

基于Isight/Nastran的车渡船跳板结构优化设计

采用Patran/Nastran对车渡船跳板结构进行强度分析,在此基础上,集成Isight/Nastran对车渡船跳板结构进行优化设计。以结构质量为目标,跳板面板相当应力、跳板骨材合成应力及跳板结构位移为约束条件,重点考虑跳板面板厚度、跳板普通横梁以及跳板纵桁和强横梁的截面尺寸。最后,采用Isight中自带的多岛遗传算法(MIGA)对某渡船跳板结构进行优化,使得该跳板在最大等效应力不超过许用值的同时总质量达到最小。优化后跳板结构质量为7 368 kg,比之前的质量9 477 kg减少了22.25%,优化效果明显,且满足强度和刚度要求。

基于Isight的可变角度主轴刀柄机构设计与优化

为实现基于三轴数控加工中心的四轴数控加工功能,文中提出了一种可变角度主轴刀柄机构,其具有低成本的多轴化数控功能升级技术优势。首先,完成可变角度主轴刀柄机构的结构设计,并建立该机构的运动学模型;其次,基于ADAMS∕View建立可变角度主轴刀柄机构的参数化模型,并通过Isight平台搭建多目标优化设计流程,以主动臂平均扭矩、主动臂转角及连杆总长度为优化目标,采用NSGA-Ⅱ算法进行多目标优化设计。数值算例的结果表明:相较于原始方案,优化后主动臂平均扭矩减小了15.5%,连杆总长度减小了11.3%,且机构内各部件在运动中不发生结构干涉。因此,基于Isight平台对可变角度主轴刀柄机构进行多目标优化设计的方法是可行的,优化后的机构具有更加合理的尺寸参数,可最大限度地发挥可变角度主轴刀柄机构的动力性和经济性。

基于Isight的增程式电动汽车定点控制策略优化

基于专家经验和工程经验制定的传统规则能量管理策略并不能适应当前增程式汽车复杂的行驶工况,为了更加精确地控制增程式汽车,使其获得更好的燃油经济性,考虑到增程器中发动机定点控制策略的发动机工作点切换规则影响,采用Cruise建立整车模型、Isight对其参数进行优化的方式探究发动机工作点切换规则对油耗的影响,比较其百公里油耗。研究结果表明,优化后NEDC工况、WLTC工况、混合工况的百公里燃油消耗量分别降低了3.51%、7.3%、8.5%,为增程式汽车定点控制策略优化提供了一种新方法,并验证了其可行性。

基于Isight的二元进气道压缩楔射流控制参数优化

二元进气道常用于宽速域吸气式飞行器。宽速域飞行器的飞行速域较大,进气道要兼顾高低速条件下的飞行要求,这存在一定的困难。利用射流进行前体激波控制,在一定程度上可以改善流场,并提升进气道性能,但现有的射流激励方案仅是将激波推至唇口,不一定使得进气道达到最优性能或造成射流流量过多损失,因此射流控制参数的优化是一个重要问题。基于Isight软件搭建优化流程,采用Hooke-Jeeves优化方法,以射流角度、射流宽度以及射流位置作为优化变量,流量系数作为约束条件,总压恢复系数最大作为目标函数进行优化,探究了来流Mach数为6时不同射流参数对进气道性能的影响。结果表明,Hooke-Jeeves优化方法可以应用于进气道前体射流控制参数优化问题,优化后的进气道能够满足流量系数的要求,射流角度优化后的总压恢复系数相对于无射流方案提升18%,综合优化后的总压恢复系数相对于仅优化射流角度提升2.82%。

基于Nastran的粉末成形压机机架模态分析研究

机架是粉末压制成形系统的核心部件,在压制过程中机架的异常振动将对压制成形质量及设备造成直接损害,为了避免异常振动的出现,需要在设计过程中分析机架的动态特性。本文将有限元分析方法引入粉末成形压机的设计过程,采用结构有限元分析软件MSC.Nastran,应用其动力学分析功能——模态分析功能,结合前后处理软件MSC.Patran,完成了对机架设计方案的模态分析,实现了分析动态特性与设计合理性的目的。

基于NASTRAN的大马力拖拉机燃油箱结构研究

为缩短拖拉机燃油箱的设计开发周期、提高成功率、提升研发效率,在一般塑料油箱设计的基础上引入NASTRAN仿真计算,通过分析不同载荷工况,得到薄弱区域并加以改善,最后通过试验测试验证仿真结果,从而得到设计经验。

基于nastran的船体结构尺寸优化

船体结构优化的目标是寻求各设计参数作用下的综合最优解,这是一个不断递进并接近最优解的过程。为在紧张的设计周期内减轻结构重量、降低制造成本,该文基于MSC.NASTRAN的MSCADS优化器,选用可行方向法,以满足CSR规范的某型油船的一个强框架为例,对其强框架板厚进行尺寸优化,为后续类似结构设计提供一种优化思路。

基于Isight的铝合金薄壁零件铣削参数优化

铝合金薄壁零件在铣削加工中容易产生变形,而铣削力是影响变形量的主要因素之一,选取某6061铝合金薄壁零件作为研究对象,提出了基于Isight平台的铣削参数优化方法,通过Isight平台中的DOE模块结合ABAQUS有限分析,以主轴转速、铣削深度、铣削宽度三个铣削参数作为因子,开展最优拉丁超立方试验设计方法设计样本点,将样本点数据做为搭建近似模型的输入数据,以铣削力为优化目标,采用了Approximation模块中Kriging近似模型方法,并结合多岛遗传算法对铣削参数与铣削力的Kriging模型进行寻优,研究发现,克里格近似模型准确的拟合出了铣削参数与铣削力的关系,铣削力减小了39.36%,使得主要尺寸由优化前的109.13 mm和58.16 mm减小到了109.04 mm和58.03 mm,优化结果显著,验证了基于Isight解决铣削参数优化问题是可行的。

基于Isight-MSC.Patran/Nastran联合仿真的弧形闸门动力模型修正

为了获得精确的弧形闸门动力有限元模型,提出一种基于Isight-MSC. Patran/Nastran联合仿真与特征灵敏度优化相结合的快速建模方法。主要思路是在保证弧形闸门几何特征及动力特性一致情况下,通过软件联合调用实现质量重分布,以此得到相应的动力有限元模型。首先利用摄动法建立弧形闸门主框架目标模型,通过特征灵敏度优化方法迭代逼近,证明了该方法的有效性,进而通过与现有参数优化方法对比,说明了该方法在保证最小改变量的情况下,能够获取更为精确的有限元动力分析模型。在此基础上根据弧形闸门完全水弹性模型实测数据建立了相应的动力有限元模型,实例计算表明该方法只需较少的迭代步骤就可以实现精确建模。

基于Isight的动力电池液冷板流量分配一致性优化分析

通过Isight设计实验(DOE),研究液冷板流道支流进出口宽度、支流倾斜角度两个结构因素对支流流量分配一致性和模组顶面温差的影响,利用STAR CCM+对冷板流场特征进行仿真,总结影响规律并建立基于DOE的迭代优化方法,针对现有的一款液冷板进行流量一致性优化,优化后的各个模组顶面温差最小,通过实验验证了优化结果的可靠性。

基于Isight平台的橡胶材料超弹模型参数优化

超弹模型及参数的选择对于橡胶制品仿真计算结果的准确性有着重要的影响。对三元乙丙圆柱形橡胶试样进行单轴压缩实验,利用不同的超弹模型对实验值进行拟合,建立与实验条件一致的仿真模型,来判断不同超弹模型计算准确性。基于Isight优化平台,选择序列二次规划(NLPQL)算法对拟合的超弹模型参数进一步优化,利用优化后参数进行仿真计算。结果表明,优化参数仿真计算结果与实验值具有很好的一致性,其能够更准确地描述橡胶材料的超弹特性。

基于ISIGHT平台的枪弹弹头发射强度可靠性分析

为提高枪弹发射时的弹头结构强度可靠性,分析基于ISIGHT软件的弹头发射强度可靠性仿真方法。应用Python语言建立基于ABAQUS软件的枪弹弹头发射强度参数化有限元仿真模型,采用基于方差降低技术的Monte Carlo描述采样方法产生各影响因素随机量,通过ISIGHT软件集成ABAQUS软件,完成多组随机工况下弹头发射强度的参数化驱动循环仿真;结合应力-强度干涉模型,完成弹头发射强度的可靠性评估。算例验证结果表明:该方法具备有效性,为枪弹弹头结构可靠性分析提供了一种可行的方法。

基于ISIGHT和AMESim的超高压共轨系统轨压控制优化设计

为了在特定供油喷油规律下提高共轨管灵敏度同时减少轨压波动,在避免对柴油机共轨系统做大幅度改造的前提下,对超高压系统中共轨管几何参数和PID轨压控制器参数进行了优化。参照柴油机超高压共轨系统实验台架,利用AMESim对超高压共轨系统进行仿真,模拟真实情况下压力波动的产生。利用ISIGHT优化软件对共轨管几何参数的影响规律进行了参数灵敏度分析,利用NSGA-Ⅱ算法对共轨管几何参数和PID控制器参数设计进行了优化。结果表明:经过优化后的共轨管轨压灵敏度和轨压稳定性均有提升,其中轨压稳定性能提升9.13%,轨压反应时间缩短1.06%。使用相同方法对PID轨压控制参数进行优化,优化效果明显。

基于ABAQUS和Isight的液压支架底座强度分析与优化

为了降低某液压支架底座工作时的最大应力,提高其安全性,使用ABAQUS软件对3种工况下的底座进行强度分析,找出底座的薄弱点。对底座重新进行参数化建模,使用Isight软件联合Catia和ABAQUS对底座进行优化分析。优化后,液压支架底座在3种工况下最大应力值有显著降低,且整体重量下降9.7%.对液压支架底座的分析与优化,降低了底座的最大应力,提高了其安全性;同时实现了底座的轻量化,提高了其经济性。

基于Isight软件的白车身多目标优化方法

白车身(BIW)是汽车的重要组成部分,对驾乘人员的安全起到最直接的保护作用,其基本性能尤为重要,然而各性能之间往往存在冲突性,某一项性能的提升往往对其他项性能产生消极作用。为了在汽车车身设计过程中,更好地权衡某些性能,找到与设计车型目标性能更为匹配的设计参数,文章以某一小型纯电动汽车的白车身为例,通过有限元方法仿真分析其性能,再应用Isight软件采集数据并建立模型,找到多目标最优解,以供设计师选择满足设计目标且性能尽可能优异的设计参数,该设计方法对白车身参数设计具有一定的参考意义。

基于NX Nastran的显微镜部件结构静力分析及优化设计

以显微镜支架为研究对象,利用NX12.0软件Nastran模块对显微镜支架部件进行前置处理、理想化几何体、三维四面体网格划分等,生成对应的模型。采用有限元分析法研究在静力情况下支架部件的受力情况,找到结构设计优化点。通过NX Nastran仿真对显微镜支架结构建模进行验证,对显微镜支架部件结构强度和刚度进行校核,判断结构设计的可靠性。依据仿真结果对显微镜支架的优化表明,优化后最大综合应力减小3.403,最大应变位移减小0.078。在满足结构稳定性的前提下,优化后支架质量减少8.5%,满足轻量化设计需求。

某SUV车辆平顺性建模研究及其悬架参数优化

首先,利用多体动力学仿真软件ADAMS/View建立了某SUV车型的整车动力学模型。其次,开展了车辆平顺性实验,利用数据采集装置分别采集了车辆通过粗糙水泥路面及减速带时,车身沿纵向、横向及垂向的振动加速度信号,并通过车辆加速度振动响应验证了所建车辆模型的准确性。最后,基于ADAMS和isight的联合仿真技术,以提高车辆平顺性及稳定性为目标,采用多岛遗传算法对车辆前、后悬架刚度及阻尼进行多目标优化。优化后所得车辆悬架参数不仅能提高车辆平顺性,且有限改善了车辆行驶稳定性,较好解决了车辆行驶过程中平顺性及稳定性之间的矛盾。

基于Nastran软件的飞行器舵系统模态研究

本文基于Nastran软件的模态计算方法,研究了飞行器舵系统模态敏感因素,可以指导舵系统结构刚度设计,舵面刚度和舵轴刚度变化对舵系统旋转频率和弯曲频率均有影响,其中对舵系统弯曲频率影响相对较大;舵机刚度和摇臂刚度变化主要对舵系统旋转频率有影响,对弯曲频率影响很小;舵轴轴承支撑刚度变化主要对舵系统弯曲频率有影响,对旋转频率影响很小。

基于Patran/Nastran的太阳翼随机振动响应分析

随机振动试验是考核航天器单机或者设备对火箭发射段环境适应能力的重要项目。在产品设计阶段,必须采用仿真手段对满足质量要求的航天设备或者单机进行相应量级的随机振动分析,预示设备或者单机的局部响应,并对其响应放大倍数较大、超出单机或者局部承受能力的地方进行补强设计。以太阳翼为例,介绍了基于MSC.Patran/Nastran中的三种随机振动分析方法,对比了三种方法的计算差异。仿真结果表明,三种方法结果基本一致,可为后续单机随机振动响应预示提供参考。