摘要：双向渐进法是近年来结构拓扑优化领域的一个热点,针对现有结构拓扑优化方法容易出现的网格依赖性和局部极值等数值不稳定现象,以及计算速率慢的问题,提出一种双重过滤增删的双向渐进法,简称为DBESO方法。该方法通过对典型的Michell结构、短悬臂结构和MBB梁结构进行不同过滤增删次数的计算,得出二次增删过滤为最佳的过滤增删次数,即在执行灵敏度过滤和单元的增删的基础上,将结果存入中间变量再对灵敏度过滤及单元的增删进行计算,并且设定一个判定结构性能的指标进行收敛。在MATLAB编程环境下,通过二维短悬臂结构和三维简支梁结构的拓扑优化算例,证明DBESO方法在保证力学性能不变的情况下,有效地提高结构轻量化的收敛速率,更好地抑制双向渐进方法的网格依赖性和局部极值等数值不稳定现象。

摘要：异质材料零件具有均质材料不具备的众多优异特性,广泛应用于航空航天等重大装备、特殊服役环境零件的制造。送粉系统是异质材料零件激光近净成形的关键器件,其性能决定成形零件的质量。为此,设计面向异质材料激光近净成形同轴送粉系统,利用离散模型对送粉喷嘴流场进行数值模拟,通过对喷嘴平面下方颗粒运动轨迹和粉末浓度分布的数值模拟,获得理想的送粉喷嘴模型(内部载气和外部保护气共同作用的同轴送粉方式)。为进一步验证该结论,针对于不同送粉方式的不同流道倾角进行数值分析,确定了满足条件的流道倾角范围,获得了基体距离喷嘴口平面的距离范围,之后,针对异质材料粉末混合比例的不同,通过变换混合材料密度得出不同阶段的汇聚效果图及喷嘴下方汇聚区域的混合粉末浓度变化曲线,计算得出不同阶段粉末利用率变化曲线,结果表明:送粉系统能够实现不同比例粉末在不同路径间快速、准确切换,保证成形过程的连续性,从而提高零件性能和工作效率,且粉末利用率达到42.50%以上,实现理想的送粉效果。

摘要：针对目前组合夹具装配教学活动中,以课堂授课为主,授课形式单一、枯燥,实习实践机会有限等问题,以Unity3D为引擎进行了组合夹具虚拟拆装教学系统的研究与开发.系统集拆装培训、练习和考核于一体,可了解组合夹具的构造组成,在场景中可以交互式的学习组合夹具的安装过程.系统采用C#语言,对射线碰撞检测、拆装序列规划关键技术进行研究.通过射线碰撞检测算法获取碰撞信息,解决了碰撞干涉问题.在邻接矩阵法和关联矩阵法的基础上,利用层次割集法对拆装序列进行规划,实现了对虚拟拆装培训模式、练习模式和考核模式的开发,起到了良好的教学效果.