摘要：为了计算得到曲轴动态特性参数,并使用模态贡献因子理论对动态特性进行研究,基于研究结果能够更加有效的实现曲轴结构参数的优化,首先基于多体动力学理论建立了某V12型曲轴的刚柔耦合多体动力学模型。基于模态贡献因子理论对曲轴动态特性进行分析,将前15阶模态缩聚为前5阶模态以减少计算规模,最大应力值的误差为0.9%,扭振角位移的误差为0.16%。利用BP(back propagation)神经网络建立了曲轴动静特性与结构参数之间的数学模型,进行了最大应力值和扭振角位移的线性回归,其输出响应的复相关系数都在0.95以上,表明此网络的泛化能力和预测性能都很好。对神经网络建立的数学模型使用遗传算法进行优化,优化后此曲轴的扭振角位移减小了2.63%,最大应力值减小了3.98%。结果表明神经网络结合遗传算法的优化方法对曲轴结构参数的动态特性和静态特性的联合优化能够满足设计预期,并且具有高效性和可行性。

摘要：基于包含润滑油填充率的Reynolds方程和Greenwood-Tripp微凸峰接触理论,采用质量守恒边界条件,通过使用有限差分法和有限元法联立求解热弹性流体润滑的各控制方程,以某高功率密度柴油机的主轴承为例进行热弹性流体混合润滑研究.通过分析功率密度升高对轴承性能的影响机理,确定需改进的结构参数,考察了油孔位置、椭圆形油孔、轴瓦表面粗糙度和润滑油油品对轴承润滑性能的影响,最终通过合理匹配结构参数使得轴承最小油膜厚度增加了45.04%,,峰值粗糙接触压力减小了76.85%,,平均粗糙摩擦损失功率减小了76.62%,.得到结论:最大剪切率是评价轴承润滑性能的重要指标,表面粗糙度对油膜振荡有遏制作用,油孔对轴承润滑性能具有很大的影响,以及合理匹配结构参数对轴承设计具有重要意义.

摘要：以直列4缸机和V型6缸机为原型,采用分析模态贡献因子的方法对2类机体箱体的结构在多点正弦激励下的动响应进行研究,得到各阶模态振型对结构动响应的贡献因子,找到对结构动响应贡献最大的模态振型。通过改变此阶模态的模态参数来改善结构的振动特性,并对比了结构改进前后的振动烈度。通过2个有限元算例证实了主导模态法在箱体类结构设计与改进方面的可行性与优越性。研究结果表明:结构改进后,直列4缸机箱体类结构的质量减轻了1.5%,振动烈度的最大值下降了8.5%;V型6缸机箱体类结构的质量减轻了3.1%,振动烈度的最大值下降了13.6%,并无需再对各阶模态参数逐一进行分析,减小了工作量。

摘要：为了简化焊接圆管的随机振动疲劳计算,通过理论推导和仿真对比证明了焊接疲劳分析中"结构应力法"所指的结构应力实质同材料力学计算的名义应力是一致的,并以此提出了一种快速开展设计和分析的简化方法,不依赖于FE-Safe软件,且发挥了梁单元模型的效率优势。另外,基于梁单元模型的随机振动计算结果对减震卡箍多方案布置对结构焊接疲劳寿命的影响展开讨论,认为卡箍分散布置和增加数量虽然可以有效避开结构共振频率,然而并不一定会提高焊接疲劳寿命,甚至可能会加速焊接位置的失效,具体布置设计需要结合疲劳计算结果。

摘要：利用正交试验设计方法考察设计因素对气缸套变形的影响趋势和相互关系.选取凸缘锥角、预紧力和接触面上的摩擦系数作为考察因素,建立了气缸套和机体的组合有限元模型,基于正交试验设计方法设计了16组计算方案,计算出气缸套的位移和应力结果.根据计算结果分析了以上3个因素对气缸套预紧变形的影响,给出了各因素间精确的量化关系.结果表明:以降低气缸套最大拉、压应力为优化目标时,降低预紧力是最重要的优化目标,其次是适当增加缸套凸缘锥角,降低表面摩擦系数效果最不明显.

摘要：本文借鉴生物进化理论的优化思想,针对结构形状优化设计、拓扑优化设计的实际,提出简单实用的结构优化方法并应用于结构优化设计中.算例表明基于生物进化理论的结构优化设计方法具有很好的发展前景.

摘要：A CAD system for the cylinder head is developed. As an integrated system, it can be used in 3 D modeling, 2 D drawing and finite element structural analysis and optimization. The key problems in system designing are introduced. Design flow, system structure and how to solve the key problems are focused on. All of those would form the base for more research on how to use the modern CAD technology to design complex engine parts. And it is also a good example of using the modern CAD technology.

摘要：过盈装配的柴油机曲轴齿轮,其齿根部除承受工作应力外,还要叠加原始过盈装配应力。工作应力载荷源包括来自喷油泵、配气机构的脉动冲击载荷以及来自水泵、机油泵、发电机的持续载荷。通过对曲轴齿轮静、动载复合工况下齿根承载应力的综合计算,确定了该齿轮零件的弯曲疲劳强度安全系数,为柴油机曲轴齿轮的工程设计提供通用的设计思路及计算依据。

摘要：针对在侧板上连接附板所形成的T型连接结构,开展了振动衰减特性的机理分析。在此基础上,运用有限元法系统地探讨了附板各结构参数变化对结构振动的抑制和传递衰减规律,并将研究成果应用到内燃机油底壳挡油板的改进设计中。结果表明,附板厚度相比其它结构参数能更显著地降低局部区域的振幅,衰减振动的传递;双层附板与增加板厚有相同的振动抑制和传递衰减变化趋势,但其效果要好于单层附板厚度增加。

摘要：目的为二维连续体的拓扑优化提供一种基于材料弹性模量的解析敏度求解方法．利用该方法开发一套二维连续体的拓扑优化设计程序．方法用以可变弹性模量作为设计变量的新方法对连续体进行拓扑优化设计，使拓扑优化在各向同性连续材料的前提下，用解析法求解敏度。结果用研制出的二维连续体优化设计程序ＴＯＯＰ２Ｄ对一受载平面板进行拓扑形状优化，达到在最大应力基本不变的条件下减轻结构重量的优化目标．结论算例检验证明，该方法可以对二维连续体进行结构形式和几何形状综合性的结构优化设计．