摘要：针对汽车钢制车轮研发周期长和生产成本高的问题,以15×5J钢制车轮为例,基于ANSYS Workbench 19.2软件完成车轮重要尺寸的参数化建模并创建车轮弯曲疲劳试验有限元模型,采用优化空间填充设计法,生成车轮重量及Mises应力的试验数据,获得车轮重量及应力响应面,最终在短期内成功确定车轮最优轻量化数模并应用于生产。实物测试实验结果表明:轻量化测试车轮符合SAE标准,车轮厚度是最重要的安全影响因素且不应小于4mm,优化后车轮减重3.69%,测试验证了仿真结果的正确性。

摘要：车辆和地面之间的动力通过车轮传递。在车辆的行驶过程中,车轮的质量对人们的生命安全产生直接的影响。然而车辆上部的载荷并不是恒定的,由于车辆在行驶,路况的影响,车辆受到的是一种可变载荷,即为疲劳载荷。本文根据《商用车辆车轮性能要求和试验方法》的试验要求,证明了有限元分析方法在钢制车轮的设计开发过程中起到了非常好的指导作用。通过疲劳试验及有限元分析结果的对比,进一步证明了在理论计算及验证方面有限元分析方法的正确性。因此,通过一系列试验结果表明,有限元分析方法在缩短钢制车轮设计周期及提高经济效益方面的重要作用,在车轮设计方面具有非常高的参考价值。

摘要：软件的可靠性和可信性越来越受到人们的关注,而编译器作为软件开发的基础,其正确性的验证一直都是个重要且迫切的问题.设计和实现一个小型命令式语言IMP的编译器,该编译器将IMP源代码转换成定理证明器Coq接受的函数式语言表示形式的代码,通过语义分析得到IMP目标代码,在堆栈中执行得到结果.本文的重点是使用交互式定理证明器Coq机械验证函数式语言表示形式的源代码编译执行前后的属性和行为均保持一致.本文的工作为使用堆栈的编译器和其他软件系统的机械化形式验证提供了一种新的思路和方法.

摘要：城市居住区作为城市轨道交通站点的最大使用者,在以前主要为旅客提供基本的交通转乘功能,但是随着城市的发展,现在它是一个连接都市交通与其他城市功能的重要节点,产生多样化功能的城市空间。除了提供最基本的转乘功能之外,还应该是一个地区的中心,提供给都市居民工作之外的休闲服务、日常购物等一系列城市商业功能。怎样合理开发周边城市商业空间,是本次研究探讨的重要问题。随着上海这个现代化城市的发展,城市居住区轨道交通站点还将会逐步的增加,通过商业功能来完善车站地区建设,能够合理利用周遭的地区资源并且满足都市居民需求的高效城市空间。

摘要：UML由于其广泛的应用和直观的图形化符号,成为了模型驱动工程的重要组成部分。但UML本身缺乏精确的形式语义定义,缺少对其模型精化关系的形式化规范定义,对UML模型进行形式验证变得尤为困难。UML类图作为描述系统结构的静态模型,不具备完整的形式语义。从UML类图的机械语义中抽取出形式规约,将UML类图中的结构和形式规约转换成定理证明器Coq中的机械语义定义。此外,还提出了类图的结构精化操作,将模型间的精化关系在Coq中进行形式化定义,并且对精化操作的原子操作进行机械验证,保证其精化前后系统的结构和语义保持一致。将UML和形式化方法相结合,为可验证的软件设计精化框架提供了理论依据。

摘要：为了适应复杂的几何形状,避免传统的规则矩形元胞不能均匀地覆盖设计区域的问题,实现主轴结构耦合场热拓扑优化设计,提出基于不规则元胞的混合元胞自动机法(HCAM)耦合场主轴热拓扑优化设计方法.该方法以数值传热学的相关理论为基础,用三角形元胞来替代传统的矩形元胞,并引入局部网格细化的思想,在应力集中或应变急剧变化的区域实现局部元胞细化,使得整个结构的元胞尺寸自适应变化.通过案例对比分析验证了该方法的可行性,该方法可以有效地适应复杂结构形状、减少元胞单元和有限元网格的数量以及降低元胞单元与有限元网格之间映射的难度.利用不规则元胞的HCAM对主轴结构进行不同工况下的温度-结构场耦合热拓扑优化设计研究,最终获得的热拓扑优化构形结果不仅减少了主轴结构材料,而且改善了其热态特性.

摘要：针对某机床公司生产的精密数控曲面磨床主轴系统的刚度和强度开展了有限元静力学分析,得到了主轴系统的von-Mises应力云图和位移云图,结果表明该主轴系统结构能够很好地满足强度要求,但是材料分布不够合理。在此基础上,对主轴系统进行了多体拓扑优化,优化后的新结构最大应力为6.2367 MPa、最大变形为5.19μm,满足强度和刚度的要求,且主轴体减少了约20.6%的体积和约20.0%的质量,有效地实现了对主轴系统的轻量化设计,为数控机床结构设计与优化提供了有益的参考。

摘要：元胞自动机结构拓扑优化的理论及其方法不断成熟和完善,逐渐应用于实际工程中。本文阐述了混合元胞自动机法的原理,分析了软件开发的技术架构和开发环境,并基于MATLAB与ANSYS等平台开发出面向产品优化的混合元胞自动机法结构拓扑优化设计软件平台,以降低设计人员采用混合元胞自动机法进行结构拓扑优化的难度。最后,通过经典的二维数值算例,验证软件的有效性。

摘要：飞机结构件连接以机械连接为主,连接孔的位置精度和表面质量对飞机的使用寿命及安全性有着重要影响。制孔设备的智能化、自动化、柔性化直接影响着飞机制造的质量、效率、成本等。国内对于自动化制孔设备的研究与应用还在较为初级的阶段,并未大规模投入使用,研制此类设备具有重大意义。为此研制了爬行制孔机器人,并使用旋量法针对研制的爬行制孔机器人的运动进行计算分析。首先,计算爬行制孔机器人的调姿以及纠偏运动的自由度,随后对该机器人的调姿和纠偏运动进行解算,并分析了机器人运动过程中的运动特点,为未来控制系统设计打下基础。