摘要：为优化农村公路混凝土路面板结构设计以减小路面板厚度和节约成本,对板尺寸和板厚进行研究,分析正负温度梯度下交通荷载的最不利位置,建立文克尔地基上的板模型进行计算。研究结果表明:相比于板厚,板平面尺寸对板中最大拉应力的影响更大,因此可通过减小板尺寸来减小板厚;将只承受轮载作用的板称为小尺寸板,其临界板尺寸为2.0 m×2.0 m;路基反应模量对小尺寸路面板的板中最大拉应力影响不大;考虑疲劳损伤的小尺寸板在正、负温度梯度(15℃和-15℃)下的临界板厚分别为19 cm和16 cm。研究结果可以为节约成本为目的农村公路路面板结构尺寸优化设计提供参考。

摘要：为了探究并改善重载桁架机器人横梁结构在承受极限负载压力下的静动态特性,利用有限元方法分析该结构的静动态特性并进行结构优化.静态分析结果表明,横梁结构在承受极限负载17800 N的压力下,横梁结构在Y方向上的最大变形量为0.470 mm.动态分析结果表明,横梁结构的前6阶固有频率为47~134 Hz.谐响应分析结果显示了前3阶固有频率对结构的影响.优化结果表明,在中心复合设计(CCD)与最佳填充空间设计(OSF)2种不同实验设计方法下,OSF实验设计方法具有更好的优化效果.OSF实验设计优化后,横梁结构的质量降低了1.47%,总变形量降低了18.41%,频率降低了13.48%.

摘要：激光管内产生的热流对结构固有特性的影响是窄线宽半导体激光器结构设计的重点研究问题之一。基于机械性能和温度载荷要求,以整体结构散热最大化为目标,对内部热载荷进行了分析与应用研究,并以此为依据对半导体激光器的结构尺寸与结构形式进行了优化设计,该方法使激光器整体温度最大值由24.6℃降至22.827℃,并且分析了前100s内瞬态温度变化曲线,通过优化结构使得散热均匀性得到很好的改善。

摘要：针对轮胎定型硫化机设计中的实际工程需求 ,将结构有限元分析技术与优化方法相结合 ,以硫化机的主要部件横梁为例 ,研究了硫化机的结构拓扑优化设计和结构尺寸优化设计 ,讨论了其中的一些关键技术 ,包括应力和位移约束下连续体结构的拓扑优化、基于离散变量的结构优化设计和敏度分析 。

摘要：粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,简称PSO)是一种新型的优化算法,今把PSO应用于内外翅片管换热器的结构尺寸优化,建立了物理数学模型,开发了C++程序。把体积作为优化目标函数,以换热面积和压降作为约束条件,对管子横向间距、纵向间距、管排数、外翅片间距、换热器在与热气流垂直方向的长度进行了优化,并与利用遗传算法的文献结果对比:在相同的设计参数和相同的优化变量搜索范围条件下,体积减小9.5%,重量减轻16%,优化计算时间减小一个量级,PSO应用于换热器优化设计优于遗传算法。

摘要：由于重型汽车驱动桥壳工作条件恶劣、结构复杂,在保证足够的结构刚、强度的同时通过结构优化设计来实现其轻量化。针对通常CAD和CAE单一分离仿真且只以等厚度为参数变量的驱动桥壳结构优化存在局限性而提出一种新的优化方法。利用CAD/CAE中的一体化技术,将ANSYSWorkbench嵌入到Pro/E中建立联合仿真优化平台,在Pro/E中以驱动桥壳特征尺寸为参数变量建立其完整的参数化几何模型;在Pro/E中驱动ANSYS Workbench,以四面体10节点为基本单元建立有限元模型。模拟驱动桥壳典型工况和国家台架试验标准进行仿真计算,验证其刚度、强度和疲劳寿命符合标准。最后利用驱动桥壳的参数化模型,以质量为目标函数进行结构尺寸优化实现了轻量化,对机械的结构优化具有一定的参考价值。

摘要：介绍了双轴双偏心滚切剪剪切机构的特征和机构运动轨迹方程的推导过程,并采用Matlab计算程序对国内某3500mm双轴双偏心滚切式定尺剪进行了优化设计,通过局部尺寸的优化,使剪刃重叠量控制在4～7mm范围内,最大浮动量仅为1.36mm,基本实现了近似的纯滚动剪切,钢板剪切断面质量较好。

摘要：文章主要针对10MN弹性成形压机机身刚强度进行计算分析。首先,在SolidWorks中建立液压机的三维整机模型,并对原机架进行结构改进,得出对比机型;然后,应用ANSYS有限元分析软件完成2种模型的静力分析、模态分析,得出它们的应力和应变分布云图、前6阶固有频率和相应振型;最后,在改进模型的基础上,采用响应曲面优化分析的方法,以机身质量最小化、一阶固有频率最大化的权衡量为设计目标进行结构尺寸优化。分析结果表明,改进模型的最大形变、应变、应力均有所减小,结构稳定性得到提升,振幅偏小、高阶频率的激励对其振动的影响也不大。

摘要：对某对地观测微小卫星初样星的结构优化进行了研究。建立了该卫星的有限元模型,对卫星的主承力结构进行了结构尺寸和材料优化,结果表明结构尺寸优化在满足整星有足够静、动态特性的前提下使总质量减少了5.66kg,占结构总质量的28.3%;用碳纤维/环氧树脂复合材料替换原铝合金材料使整星质量减轻6.55kg,占结构总质量的32.75%,并满足相应的力学性能,两种结构优化方案均使初样微小卫星结构质量显著降低。用模态分析与静力分析验证了优化后整星满足规定的刚度与强度要求,其优化过程与结果为同类微小卫星结构设计提供了参考。