在超大口径原位加工与检测中,目前多采用被动式Whiffletree液压支撑系统(原位支撑),而该类支撑单元的轴向刚度存在较大差异性,会显著影响轻薄型反射镜的面形精度。为解决这一问题,研究了主动型原位支撑的支点布局、单元刚度和主动校正力的联合优化方法。首先,针对支撑单元刚度差异,提出了支撑刚度、支点位置的分级布局优化方法,获得了支撑系统的初始优化解;其次,结合模式定标法和最小二乘法,进行了支撑点主动力校正,以获得支撑面形的最终优化解;最后,结合具体案例的数字仿真试验,验证了方法的有效性。结果表明对于4 m弯月型轻薄反射镜,仅被动支撑下,分级布局优化后,60点方案面形精度RMS值由150.6 nm减少到32.9 nm,78点方案面形精度RMS值由45.2 nm减少到22.6 nm,优化效果显著;进一步经主动校正后,60点方案和78点方案面形精度RMS值分别为14.6 nm和6.9 nm,...

针对具有离散变量的桁架结构优化问题,提出了基于生物地理学算法的尺寸、形状与拓扑一体式优化方法。以杆件截面尺寸、结构形状与节点连接形式作为设计变量,以结构质量最小为目标函数,考虑以结构刚度、强度和杆件的稳定性作为约束条件,建立一种基于生物地理学算法的优化模型,采用罚函数法处理约束条件,对平面和空间桁架结构进行布局优化。优化后的桁架杆件排布形式合理且质量最优。

无线传感器网络在机械设备状态监测领域有着重要的作用,为了解决传统随机优化方法不适合某些复杂场传感器网络布局景的问题,提出了一种基于I-Greedy求解CVaR模型。采用惰性赋值的方法完成算法的简化过程,为τ设置了相应的搜索间隔Δ和搜索区间(0,Γ),防止算法出现局部最优解的情况,通过惰性赋值的方式实现快速搜索的功能。研究结果表明τ搜索上界Γ设定成50和置信水平α=0.9时,能够确保各置信水平都搜索获得全局最优解。逐渐增加传感器节点数量后,布局效益获得了持续提升。计算得到互信息相对随机部署方法增加69%,与传统贪婪算法相比增加14.1%。CVaR布局模型相对传统布局模型可以达到更低损失程度,能够获得更优布局结果,提升了模型鲁棒性。算法能够显著降低时间复杂度,特别是进行大规模传感器布局时表现出了更强的优越性。

针对冷板的散热方式进行了归纳,根据工程需要提出了多热源冷板主散热通道的布局优化。并对冷板上的热源及主散热通道进行了合理简化,讨论了网格划分的方法,采用二维耦合热阻网络建立了冷板分析模型,在已知冷板边界或内部任一个或多个节点的温度,便可根据热阻网络求出其余所有节点的温度。在此结果的基础上,建立了冷板主散热通道的布局优化模型。利用MATLAB软件编写了求解程序,最后使用算例对该建模及优化过程进行了验证。

针对深海运载器载荷多、任务重及建造和维修复杂等问题,提出模块化布局的设计方法。对结构复杂、功能多样的不同任务载荷进行简化布局,以运载器转动惯量作为优化目标,建立优化数学模型,采用粒子群优化算法对其进行求解,得到最优的解集,实现不同载荷之间的布局优化方案。针对布局方案设计AUV模块的布局方案并建立模块内部布局图。

作为卧式双面铣削组合机床的重要辅助系统,液压系统能够提供稳定、高效的动力,以驱动卧式双面铣削组合机床的各个运动部件。研究介绍了卧式双面铣削组合机床结构及液压系统的工作原理、基本构成,并围绕液压元件的选择与设计、液压系统布局的优化等分析了卧式双面铣削组合机床液压系统的设计。经过验证,该液压系统具有低能耗、高效率等优势,可提升卧式双面铣削组合机床的工作效率和加工精度。

根据压电方程和材料力学方程推导出机电耦合情况下压电元件表面电荷计算公式，以此为优化目标，对压电分流阻尼抑振系统中的压电元件形状和位置／布局进行了优化分析。在考虑了压电元件附加质量和附加刚度的影响下，采用ANASYS的APDL语言对四边固支弹性薄铝板进行参数化建模，根据压电元件的模态应变来计算电荷数量。使用拓扑优化方法得到对应于各阶模态的压电元件最优形状，并针对采用单片和多片压电元件的情况，进行了对应于结构各阶振型的布局优化。根据分析结果，提出了压电分流阻尼系统的压电元件形状和位置／布局优化的基本原则。将分析结果应用于一四边固支薄板的振动响应抑制实验，取得了良好的抑振效果，分流电路闭合后第1阶和第5阶模态响应的幅值分别降低了52．9％与62．6％，验证了压电元件形状和位置／布局优化...

北京精密机电控制设备研究所燃气液压伺服事业部是专业承担各类型燃气液压、机电伺服产品的总成装调一体化生产部门,其所承担的燃气液压、机电类伺服产品具有装配结构复杂、过程调试验收数据繁多等特点,体现产品性能的生产过程主要为总成装配调试工作。在实际生产中,产品装调流程具有大量中间环节,工序间流转存在诸多相互交叉、需要信息互通的实际操作步骤,在事业部目前的工艺布局模式下,已形成制约生产效率进一步提升的瓶颈问题。

针对刚性汽车玻璃夹具生产效率低、制造成本高和开发周期长等缺点，为了提高汽车的制造自动化和柔性化水平，利用真空负压吸附技术，研发出一种用于安装汽车玻璃定位销的新型夹具，并设计了一款用于薄壁曲面件定位夹紧的柔性支撑吸盘机构。由于该柔性夹具的定位块和夹紧块的位置可以根据每款汽车玻璃的具体形状尺寸进行重新调整，所以基于有限元理论，结合VB和ANSYS软件研发出柔性汽车玻璃夹具布局优化系统来提高夹具的定位精度。

铆接目前已广泛应用于航天器制造领域,自动化铆接已经成为该领域的发展方向。碾铆夹具的布局对碾铆的精度及质量有着直接的影响。铆接过程中存在很大且方向循环变化的碾铆载荷,会影响碾铆夹具的稳定性。为此针对某型号芯轴组件进行研究,通过实验及计算得到铆接过程中轴向及径向的真实碾铆载荷。采用ANSYSWorkbench仿真芯轴组件在真实载荷作用下的变形量。通过对比不同碾铆夹具布局的最大变形量,确定了最佳的碾铆夹具布局方案,并得到所应施加的夹紧力,为碾铆夹具的设计提供了依据。