摘要：为优化现有的门把手功能零件,采用了受力分析及拓扑优化的方法,设计出符合零件内部力场分布特点的功能件,通过激光选区熔化技术(Selective laser melting,SLM)获得打印成型件,并经过尺寸精度、力学性能及质量等方面的测试,获得减重52.5%轻量化效果,力学性能达到传统铸锻件及尺寸精度符合需求的优化设计成品。SLM加工获得的功能件应用于密封舱门,在真空度-30 k Pa、氧含量浓度10 ppm条件下测试,模拟分析变形位移6.9μm。证明基于激光选区熔化技术进行优化设计能使得优化功能零件过程中拥有极高的自由度,故基于激光选熔化技术,采用拓扑与布局优化、结构类型优化等结构优化设计方法,达到减轻产品重量并改善性能等目标的思路是可行的。

摘要：鉴于增广拉格朗日协调方法中两种协调方式存在的不足,即集中式协调方式因引入主问题使耦合量增加而降低了协调执行效率,分布式协调方式因要求各子问题连续求解而降低了并行计算,提出兼顾效率与并行计算的主控式增广拉格朗日协调方法,并分别对主控问题的引入机制、适用条件和选择原则进行了讨论,同时给出了其模型数学等价性论证和收敛性分析。通过实例仿真结果表明了所提方法的有效性和可行性,为了解和使用该方法以解决复杂机械系统设计等优化问题提供了全面的参考。

摘要：利用量子化学计算方法和基团贡献法,采集了61种聚酰亚胺分子结构模型单元的12种量子化学结构参数,并通过通径分析法筛选出5种影响该聚合物介电常数的主要因素;在此基础上,基于多元线性回归(MLR)和人工神经网络(ANN)方法构建了2种定量构效关系研究模型(QSPR),分析了模型的稳定性及预测能力.计算结果揭示了5种结构参数与材料介电常数之间的内在关系——含氟量的自然律e^(-F%)、偶极距μ、溶度参数δ与介电常数之间存在正相关关系,而最负原子净电荷q^-、侧基长度L则与介电常数则存在着负相关关系. MLR-QSPR模型具备较好的物理意义,ANN-QSPR则具有较好的精度,实验数据证明2种模型的平均误差均低于10%.依据MLR-QSPR模型设计了5种不同含氟量的聚酰亚胺链节结构,结果显示含氟量的增加有利于降低材料的介电常数值,但当含氟量达到一定程度后,介电常数趋于稳定,与文献报道实验结果相一致;当含氟量为34%时(k-3),材料的介电常数最低,为2.02.

摘要：为制造出低压降、低流动阻力的新型过滤器,分析了激光选区熔化(SLM)技术直接制造的优势。设计了两型筛分面积百分率分别为51.02%、59.17%的金属过滤器,利用自主研发的SLM设备进行加工,分析其加工效果并对压降和流速特性进行仿真,介绍了运用计算流体力学技术设计高效低阻过滤结构及以SLM技术制造的研究路线。结果表明:SLM技术可直接成形复杂多孔过滤结构和过滤器,过滤网孔尺寸和金属丝径的误差均低于0.1 mm;但因热影响,网格结点处易发生成形尺寸偏大的问题;在压降-流量试验中,拥有更高筛分面积百分率的过滤器具有更低的压降。