摘要：运用Creo软件建立了突缘叉的三维实体和有限元分析模型,计算了额定载荷下突缘叉的应力和变形分布。在此基础上,提出了突缘叉的结构轻量化方案,并对设计变量进行灵敏度分析,确定了影响应力和变形的主要因素。同时运用轻量化优化设计,对突缘叉的结构进一步分析,从而在满足设计要求的基础上使突缘叉的质量相比原方案减轻了22%,且应力大小和变形情况都得到了改善。

摘要：轿车车身结构设计过程中,设计变量多、非线性强、学科间耦合关系复杂,常用的多学科优化策略和优化算法无法有效寻得可行的优化解。本文中针对此问题,基于灵敏度分析方法与数据挖掘技术,采用粒子群优化算法;结合加强协同优化理论,形成了基于改进粒子群算法的轿车车身多学科优化设计体系,并将其运用到车身侧围结构轻量化设计中。结果表明,在满足各项结构性能指标的前提下,实现减质量最多达14.6%。

摘要：为探究汽车生态协同设计,将生命周期评价(Life Cycle Assessment,LCA)与汽车产品开发相结合,提出串行开发和并行开发两种协同路径。以12 m纯电动客车底架的轻量化开发为例,研究了串行开发方案下客车底架轻量化对我国资源、能源和环境的影响。结果表明,与原客车底架相比,结构优化后客车底架质量减轻52.5 kg,且经校验轻量化后客车底架的刚度、强度及固有动态特性均满足要求;对于全生命周期而言,轻量化后其矿产资源消耗减少0.4×10^(-4)kg Sb eq.,化石能源消耗减少0.7×10^(4)MJ,综合环境影响值减少0.42×10^(-11,)降低比例分别为3.81%、4.46%和4.56%。未来将在本研究的基础上进行并行开发方案的协同探索,并对研究结果进行比较分析。

摘要：针对某企业将开放式车间升级为封闭式恒温无尘化车间,设计了一种用于恒温无尘车间的大型棒料重载运输机械臂,满足棒料运输的准确性及运行稳定性要求。首先,利用SolidWorks和ADAMS软件构造虚拟样机,其次,通过建立刚柔耦合模型并仿真,以确认模型的有效性,并获得应力和变形云图;最后,对机械臂进行结构轻量化设计,减轻其质量,并促使其运转更加灵活流畅。仿真结果表明,优化后的重载机械臂最大变形由0.532 mm降至0.409 mm,最大应力由480.33 MPa降至237.67 MPa,降幅高达50.5%,A级机械臂减重7.6%。

摘要：结合目标冰区双燃料平台供应船的技术特点,针对其冰区结构轻量化设计及LNG燃料罐舱布置和设计方法问题,根据船级社规范要求,明确冰带区域范围,计算和确定结构构件尺寸,讨论该船型设计中结构轻量化的问题;参考IGF规则,结合平台供应船的特点给出罐舱区域布置设计方案。

摘要：结合某型号工程实例,简述了半硬式临近空间飞艇中各种承载部件的结构布局形式,以及结构之间的连接形式;以纺锤形临近空间飞艇为例,利用经验公式对软式、半硬式艇体分系统的质量进行评估;应用***/NASTRAN有限元分析软件分别建立软式、半硬式两种形式的结构有限元模型,并进行强度求解。结果表明:在相同边界约束、工况条件下,与软式飞艇相比,半硬式飞艇不仅结构强度高,有着很高的结构承载效率,而且有利于结构重心的布置,更符合结构设计规范要求。

摘要：为了改善成型机轴承座的动态特性,对轴承座结构进行基于频率响应拓扑优化设计,实现轴承座的轻量化及提高其动刚度特性。对轴承座的工作状况进行分析,并基于HyperMesh对其进行有限元前处理。以轴承座受载节点的频响位移最小化为优化目标,以优化前后结构的体积比为约束条件构建其频响优化模型,并基于优化准则法进行拓扑优化求解,此外,利用OSSmooth对提取优化结果的CAD模型并再分析。通过优化前后动态特性可得:成型机轴承座优化后的动刚度值和一阶固有频率大大地增加,不仅改善了轴承座的动态特性还实现了结构的轻量化设计。