对称悬架混联轮腿机器人结构设计与参数优化

为了实现机器人在地下空间低能耗的灵活运动,文中设计了一种对称悬架混联轮腿机器人,并针对其腿部参数优化问题,提出了一种基于沙猫群算法的性能均衡优化方法(简称均衡优化方法)。结合对称四边形机构与悬架系统,设计了一种对称悬架混联式轮腿结构,并建立其运动学和动力学模型,分析了腿部杆长对单轮腿运动空间和灵活性指标的影响,预优化确定了腿部初始杆长均为0.3 m。在满足轮腿越障规划空间及高灵活性的基础上,为了实现低能耗,建立了轮腿性能均衡优化评价指标,采用均衡优化方法对腿部杆长进行了优化研究。数值计算结果表明:大腿和小腿杆长最优值分别为0.23 m和0.3 m,该轮腿运动能耗为23.18 J,运动空间为0.1322 m2,灵活性指标变化范围为(0.2,1)。优化后灵活性保持不变,运动空间减小了24.54%,能耗降低了22.60%,验证了该方法合理有效,为轮腿机器人的设计与优化提供了一种新的思路。

基于NCGA的悬架硬点多目标优化

为了有效且快速地选择悬架硬点坐标参数,以便提高车辆的操纵稳定性,文章采用响应面法和邻域培植遗传算法(NCGA)对某悬架系统进行了优化设计。首先构建了某微车麦弗逊悬架系统的动力学仿真模型,并对其悬架硬点坐标进行灵敏度分析,以便找出灵敏度较高的坐标参数;然后,根据响应面方法建立了定位参数与所选坐标参数之间的近似数学模型,并对此模型进行了精度验证,将定位参数进行合理分组并采用直接加权法建立统一目标函数;最后结合NCGA对所建立的目标函数进行了优化设计。结果表明,优化后各定位参数变化量均有不同程度的减小,从而进一步提高了车辆行驶时的操纵稳定性,验证了所采用的方法具有一定的有效性。

建筑结构设计优化研究

建筑结构设计优化有助于降低建筑施工成本和提高建筑质量。基于此,文章阐述了建筑结构设计优化的意义,并结合建筑结构设计的优化思路介绍了建筑结构设计优化的具体方法,以期为建筑结构设计人员提供参考。

摩托车多连杆后悬架硬点的多目标优化

针对摩托车在行驶过程中的俯仰振动和垂向振动问题,提出了一种基于多连杆后悬架系统硬点坐标的优化方案,通过优化原型车上后悬架系统的关键硬点,提高摩托车的行驶平顺性;建立摩托车整车模型,通过路试试验验证了仿真模型的准确性;以车身质心俯仰振动角加速度均方根值和垂向振动加权加速度均方根值最小化为优化目标,以多连杆悬架系统硬点的坐标为设计变量,采用NSGA-Ⅱ遗传算法完成多连杆后悬架系统的多目标优化。结果表明,优化后整车俯仰振动角加速度均方根值降低了24.0%,垂向振动加权加速度均方根值降低了39.2%,提高了摩托车的行驶平顺性,具有重要的工程应用价值。

吸附式空气取水系统现状与优化设计研究进展

介绍了吸附式空气取水的吸附机理和常用于空气取水系统的吸附剂类型,给出了取水系统的性能评价指标,并从吸附剂、吸附床结构和系统整体结构三方面阐述了系统的优化方法,分析了吸附式空气取水系统的设计关键点及其对取水量的影响,最后总结了吸附式空气取水中存在的挑战和不足之处,并对吸附式空气取水进行了展望.

基于车辆悬架的载荷设计方法

汽车的轻量化设计一直是各大主机厂追求的设计方向,尤其是近几年电动车的发展,市场对续航能力的要求越来越高,而整车重量与续航强相关,因此,轻量化的设计显得尤为重要,而轻量化设计的源头就是悬架的载荷设计。论文基于某多连杆后悬架结构,提出一种载荷设计的方法,综合考虑悬架的载荷分配及运动学特性和动力学特性(KC),通过试验设计(DOE)及最优化设计手段寻求硬点最佳分布,达到降低悬架载荷目的,从而为结构轻量化设计提供良好基础。

三纬组合全显结构起始点位置设置对织物显色的影响

为探究三纬组合全显结构中起始点位置设置影响织物结构显色效果的内在规律,采用不同的起始点位置设计三纬组合全显结构,并研究其结构显色的特征。以16枚3飞纬面缎纹为基础组织,设置4种不同组织点分布特征的基础组织起始点位置,来设计三纬组合全显结构,并形成4组三纬组合结构组织库,再通过色卡设计、织造和测色分析,获得结构显色的色彩数据,并比较分析显色特征与组织结构。结果表明:三纬组合全显结构中显色纬浮长的位置变化是显色突变的根本原因,且起始点位置设置所引起的密集经浮长会影响织物显色的饱和度与织纹斜向的明显度,同时发现采用组织点分布均匀的基础组织起始点位置,具有较均匀的织物渐变显色效果。本研究结果可为三纬组合全显提花织物的数码化优化设计提供技术参考。

基于ADAMS的巴哈赛车悬架系统仿真设计及优化

悬架系统的性能是影响车辆设计的重要因素之一,对于巴哈赛车前双叉臂式悬架系统,在初始设计优化时未考虑其性能参数偏差值,因此提出对前悬架硬点参数值进行优化设计。在本次研究中,首先利用UG12.0构建悬架模型,基于ADAMS对巴哈赛车的前双叉臂式悬架系统进行仿真设计,通过ADAMS/Insight对悬架硬点参数进行分析,并根据仿真结果对悬架系统参数进行优化。仿真结果表明,经过优化后的悬架系统具有更佳的稳定性和操纵性,解决了前双叉臂式悬架硬点优化的问题。

G3铜陵长江公铁大桥主桥主梁结构设计

G3铜陵长江公铁大桥主桥为(127.5+131+988+131+127.5)m公铁两用斜拉-悬索协作体系桥,双层桥面布置,上层为高速公路,下层为普速铁路与城际铁路。主梁为两主桁钢桁梁结构,采用三角形桁式,桁高13.5 m,桁宽35.0 m。上、下弦杆采用箱形截面,腹杆采用H形、王字形(腹板带肋H形)和箱形截面。上、下层桥面采用正交异性钢桥面板(下层压重区域采用整箱)与主桁形成板(箱)桁组合结构。为改善主桁节点受力,将腹杆的腹板在节点内延至上弦杆底板和下弦杆顶板。斜拉索和吊索的交叉区梁上锚固点采用纵向错开、横向偏移布置。采用有限元软件对结构进行整体和局部计算,结果表明:结构设计满足规范要求。主梁节段为全焊结构,边跨采用顶推施工,中跨斜拉段采用架梁吊机单悬臂施工,悬吊段采用缆载吊机由跨中向桥塔方向安装,合龙段设在斜拉-悬吊交叉区。

井下防爆无轨胶轮车悬架系统的仿真及优化

为提高车辆的稳定性和平顺性,通过ADAMS/CAR模块建立矿用防爆无轨胶轮车前钢板弹簧悬架模型,分析车轮跳动对前轮外倾角、前轮前束角、主销内倾角、主销后倾角等四个车轮定位参数的影响。通过研究分析,确定了影响前钢板弹簧悬架模型的优化目标为前悬主销后倾角和前束角。采用灵敏度分析法对影响前悬主销后倾角和前束角的主要硬点参数变量进行分析,确定需要优化的关键硬点坐标作为设计变量并对硬点坐标进行优化。优化结果表明,关键硬点位置对车辆钢板弹簧悬架的跳动有很大影响,对关键硬点位置进行优化可以显著减小车辆的跳动,为矿用防爆无轨胶轮车的悬架设计提供了重要依据。

火电厂汽轮机数字电液控制系统的设计与优化

火电厂汽轮机所使用的数字电液控制系统,在一定程度上决定了机组的整体运行质量与效率,因此对其展开设计与优化工作极为关键。该文分析了数字式电液控制系统结构组成与功能组成,简要描述了数字式电液调节系统在实际使用过程中所存在的不足之处,重点阐述了火电厂汽轮机数字电液控制系统的设计与优化要点,希望能够为同行业工作者提供一些帮助。

悬架导向机构硬点灵敏度分析及多目标优化设计

采用有限转动张量,结合矢量代数法,建立了悬架导向机构的运动学数学模型,并对硬点作灵敏度分析。从提高操纵稳定性和降低轮胎磨损的角度出发,采用微型多目标遗传算法,对悬架跳动中轮心处侧向滑移量、车轮外倾角和前束角进行优化。结果表明,仅通过一次优化就能得到满足不同偏好的悬架硬点坐标。

基于NSGA-Ⅱ算法的悬架结构硬点多目标优化

建立了悬架结构硬点优化设计流程,以车轮定位参数(车轮外倾角、车轮前束角、主销内倾角和主销后倾角)随轮跳的变化范围为目标对悬架结构硬点进行优化设计。考虑车轮定位参数中车轮前束角和车轮外倾角的关联性,采用直接加权法将二者随轮跳的变化范围进行整合,减少目标函数个数,提高趋向帕累托最优集的收敛性。优化后各目标值均得到不同程度减小,证明了该方法的可行性。

基于响应面法的悬架结构改进及优化设计

为改善整车平顺性和操纵稳定性,将某军用特种重型汽车的前悬架系统由非独立悬架改换为独立悬架,并更改了悬架弹簧的结构形式。从悬架系统与整车匹配分析的系统动力学模型出发,揭示出整车平顺性、操纵稳定性与悬架弹簧刚度及定位点坐标之间的直接定量关系,并进一步建立其二阶响应面近似模型。在此基础上,权衡整车平顺性与操纵稳定性,建立悬架系统的优化设计模型并加以求解。最后,在ADAMS/Car平台上进行仿真试验,验证了结构改进及优化设计的有效性。

独立悬架转向梯形断开点位置的优化设计

利用ADAMS软件建立悬架转向机构的虚拟样机模型,系统分析转向梯形断开点对阿克曼转向特性和车轮前束角变化特性的影响,并对转向梯形断开点位置进行优化计算,同时进行试验验证。研究结果表明,该方法使转向梯形断开点的设计更为精确、清晰,提高了工作效率;优化设计后,改善了转向梯形的运动特性和车轮前束角随车轮跳动行程的变化特性。

基于Adams/Insight的麦弗逊前悬架振动分析及优化设计

以某款紧凑型轿车的麦弗逊前悬架为研究对象,在Adams/Car模块中建立悬架系统动力学模型,进行仿真试验,并根据仿真结果分析车轮跳动时各项参数的变化规律。针对分析中存在的主销外倾角和主销内倾角变化范围较大的问题,使用Adams/Insight模块对该悬架的部分硬点位置进行优化设计。优化结果表明:调整下控制臂、转向横拉杆和滑柱的部分硬点坐标,可以减小各项参数在车轮跳动中振动幅度,改善车辆的行驶稳定性。

汽车空气悬架的运动学仿真分析及优化设计

建立了某种型号汽车的空气悬架的多体运动学计算模型,进行了运动学分析研究。在此基础上建立了以转向轮接地点的侧向滑移量最小为目标函数的结构参数优化设计模型,进行了优化分析,得到了该型空气悬架的结构参数的较为合理的优化设计方案。

前期整车后悬架硬点优化设计

在某车型后悬架硬点前期开发中,确定了整车后悬架硬点设计开发以悬架K&C特性作为优化设计工况。基于工程经验和四连杆式悬架特点,选择对悬架K&C特性有较大影响的悬架设计参数,通过对比分析,选用合适的DOE方法、近似模型法和优化算法,实现了整车后悬架硬点的优化设计,提高了整车开发效率。

基于遗传算法的麦弗逊悬架参数优化研究

利用ADAMS/Car模块建立了某车麦弗逊式前悬架系统模型,为优化该悬架结构,运用ADAMS/Insight对悬架参数进行了灵敏度分析,根据分析结果和相关参数的设计要求,运用遗传算法对该悬架系统进行优化。在ADAMS/Car中分别对优化前后的悬架进行双轮同向激振仿真试验,对比前轮定位参数的变化量和变化范围。结果表明,前轮主要定位参数的变化量减小,改善了悬架的运动学特性,达到了优化目的,为汽车悬架的设计提供了依据。

某商用车驾驶室全浮式悬置系统开发

论述了某商用车驾驶室全浮式悬置系统结构设计及主要参数控制要点,提出了DMU运动分析校核、基于EXCEL的参数初始设计等设计手段,并运用有限元分析、动力学模拟等分析手段进行了优化,使该车较好的满足了可靠性和驾驶室振动舒适性要求,避免了后期大量的设计改进工作,从而缩短了产品开发周期并降低了产品研发成本。