摘要：为提高设计效率和实现液压约束活塞发动机(hydraulic confined piston engine,HCPE)协同优化,对HCPE连杆优化设计的响应面近似方法进行研究,建立了HCPE连杆优化设计的响应面二阶模型,并对连杆响应面二阶模型计算结果与有限元分析结果进行比较,结果表明,误差较小,在5%以内。通过优化,与原始体积相比,连杆体积减小了约20.03%。运用响应面近似方法可缩短计算时间,降低计算成本,为HCPE协同优化提供了理论依据。

摘要：曲轴是液压约束活塞发动机(HCPE)重要的零部件,为进行结构优化设计,建立了HCPE曲轴基于响应面方法(RSM)的优化模型,并运用RSM对HCPE曲轴进行优化设计。结果表明,该模型与有限元模型相比,误差在3%以内,体积减小了18.80%,且能够明显缩短优化过程的计算分析时间。该模型的研制为RSM方法在发动机优化设计领域应用研究提供了基础,为HCPE多学科协同优化的实现提供了支撑。

摘要：机械-液压约束活塞发动机(MHCPE)主运动系统优化设计是提高MHCPE性能的关键,优化涉及多个学科,需自行开发多学科协同优化平台以实现结构优化。介绍了MHCPE优化设计平台的结构组成和使用方法,建立了主运动系统的协同优化模型并进行了优化分析。结果显示,优化过程收敛速度快,主运动系统的体积减少大约12.62%,其中连杆体积增大9.26%,曲轴减小14.06%。该模型可为解决更为复杂的MHCPE优化问题打下基础。