通过对单十字轴万向节、双十字轴万向节运动特性的分析,阐述了转向系力矩波动的基本原理,得到了从方向盘传递到转向器输入轴的理论传动比,根据该理论传动比得到方向盘转角与力矩波动的关系。再根据某车型转向系硬点坐标分析计算该转向系的力矩波动,验证了力矩波动最小时应使中间轴上两万向节的相位角与平面角之和为零度或互补。最后通过ADAMS仿真、实车数据及力矩波动灵敏度分析共同说明所设计的车型满足转向力矩波动的要求。因此,在研发汽车的过程中,设计合理的转向操纵机构平面角及中间轴万向节的相位角对减少力矩波动具有实际指导意义。

某车型在强化路试行驶里程达7200km时,车身拖曳臂安装支架出现撕裂现象,严重影响产品的质量和安全。为了找出安装支架开裂的根本原因,基于Hypermesh软件建立支架的有限元模型,采用惯性释放方法针对支架三种危险工况进行强度分析,结果表明支架在制动和转弯工况下其强度存在较大风险,最大应力为518.6MPa,撕裂部位发生在支架本体根部,这与整车道路试验结果吻合。对支架结构设计优化,通过改变结构形状、材料和厚度,分析结果表明结构优化后,支架结构的强度得到了较大提升,尤其是制动和转弯工况。通过提高支架的刚度和分解支架的载荷,能够改善结构的应力水平和分布,避免结构设计上的局限而引起强度不足的风险,在工程上具有较大参考意义。

为了评估某SUV正面小偏置碰撞结构安全性能,根据美国公路安全保险协会（IIHS）相关评价体系的要求,采用LS-DYNA软件进行碰撞仿真分析。根据正面小偏置碰撞中壁障与车辆的接触主要在纵梁之外,碰撞的载荷通过轮胎和shotgun向后传递到A柱、门槛,造成驾驶舱严重变形的特点,并结合仿真结果中车身变形的情况,提出在车架前端增加结构导向件、shotgun区域增加结构吸能和增加驾驶舱区域刚度等车体结构优化策略。仿真结果表明,车体结构评级由“poor”升至“acceptable”,满足设计要求。

摩擦带传动应用广泛，但由于弹性滑动的存在，传动效率并不理想。基于弹性体欧拉公式推导出含带离心力影响的弹性滑动率表达式，得出影响弹性滑动的因素为初拉力、小带轮动角、摩擦系数及皮带的弹性模量、横截面积；采用积分原理得到带与带轮摩擦损失总功率的计算式，指出采用弹性模量较大值材料的皮带及控制带速可降低摩擦损失功率；推导了摩擦损失效率关于弹性滑动率的关系式，并通过PC—B型皮带传动实验台实验验证。研究结果表明：弹性滑动是导致效率损失的主要因素；摩擦损失效率与弹性滑动率成非线性正相关。上述研究为带传动理论研究和工程应用奠定了基础。

以摩擦摆支座隔震桥梁为对象,采用有限元软件Midas Civil研究摩擦系数、滑道半径以及地震波周期、加速度幅值对摩擦摆支座滑动位移的影响,采用线性拟合方法得到滑动位移的优化计算公式,得到不同抗震区域滑动位移的选取方法。同时采用Matlab对隔震桥梁双自由度力学模型进行地震响应求解,研究滑动位移优化选取方法对桥梁地震响应中主梁位移响应幅值计算精度的影响。结果表明：地震波周期、加速度幅值对滑动位移的影响较大,而摩擦系数、滑道半径对滑动位移影响相对较小。将采用滑动位移传统推荐公式得到的主梁位移响应幅值与有限元法结果比较最大误差可达到67.6%;而采用优化后公式得到的最大误差可减小到10.1%以内,且各地震波作用下主梁位移响应幅值随摩擦系数变化的趋势与有限元法基本一致,同时优化后理论方法与有限元法得到的主梁位...

为了研究铁磁材料裂纹扩展过程磁记忆信号变化规律,探索零件再制造修复的最佳时间点,对预制中心裂纹的Q235钢M（T）试件进行疲劳裂纹扩展试验,比较不同检测线上的磁信号法向分量Hp（y）和切向分量Hp（x）随循环周次的变化情况。结果表明：切口处的Hp（y）过零且出现波峰波谷,而Hp（x）在切口处仅呈现波谷形状;提取磁信号法向分量最大梯度值Kmax和切向分量波谷值ΔHp（x）,发现特征值大小从切口中心往外随着应力集中程度的减小而减小;此外各检测线上的特征值Kmax和ΔHp（x）都在6.5万循环周次时迅速增大产生突变,说明切口处的裂纹已由萌生阶段进入到扩展阶段,而此时正是再制造修复的最佳时间点。

为提高圆盘造球机的动态性能,提出一种优化思路并对其盘体进行多目标优化设计。利用ANSYS Workbench对造球机的悬臂转子系统进行模态分析与谐响应分析,表明盘体为影响转子系统动态性能的关键结构。以盘体结构为优化目标,利用灵敏度分析确定设计变量,通过Response Surface Optimization得到5组候选设计点,借助基于熵权的模糊物元法得到最优设计方案。对优化前后的转子系统进行比较,其结果表明：悬臂转子系统的动态性能得到有效改善,盘体质量减轻了15.55%,转子系统前六阶固有频率均得到提高,且转子系统在x方向上的最大共振峰值下降了61.7%,y方向下降了49.4%,z方向下降了54.0%,为提高系统动态特性提供了理论依据和参考。

为了直观描述耗能机电产品的设计变量、能量作用以及性能之间的关系,首先定义能量流元作为能量流模型的基本单元,用以描述产品零件或模块的功能/性能、设计变量、接口参数和能量变化量等与能量相关的要素;在此基础上提出采用特征能量来表征零件或模块实现功能/性能的能量作用。然后,针对复杂耗能机电产品的目标功能/性能约束提出了能量流建模的流程,并以冰箱制冷系统为例详细阐述了建立功能/性能约束下的功能链,划分能量流元和特征能量求解三个主要的能量流建模步骤。最后以某型号电冰箱制冷系统能量流建模及分析的案例验证了方法的有效性。

为实现线缆在约束环境下优化布局,对布线环境的建模方法以及线缆路径规划的算法进行了研究。采用栅格法对布线环境建模,使搜索空间离散化并对搜索空间中的障碍边界进行处理。同时论述了标准萤火虫算法（FA）的缺点,提出了一种面向线缆路径规划的改进萤火虫算法（IFA）。该算法利用混沌映射初始化萤火虫的位置,把精英个体择优变异与萤火虫算法相结,在保证算法的收敛速度下,提高了算法的全局搜索能力,最终通过与其它人工智能算法对比,验证了该改进算法的可行性。

棋盘格式立体货架（MCB）及其有轨自动化小车（RGV）是一种面向单件多品种随机存储的新型自动化仓储设备。基于对MCB立体货架的作业特点分析，提出了RGV系统的路径优化算法以及速度优化问题解决方案，通过实时计算起始点到目标点距离，并调用对应的速度曲线从而实现了货物平稳的、智能化的出入库作业。通过介绍样机研制的情况，并进行了实验验证，表明RGV控制系统操作灵活性能稳定，可靠性高，为基于MCB立体货架的RGV系统的工程化和市场化奠定了基础。