为提高轿车前防撞系统低速耐撞性,首先进行前防撞梁和吸能盒正面低速碰撞仿真和分析,结果表明原结构存在吸能盒能量吸收不足、防撞梁变形过大、超过极限空间等设计缺陷,需重新优化设计。然后搭建基于Isight、CATIA、HyperMesh、LS-DYNA的优化设计仿真平台进行优化设计,即以零件长度、壁厚尺寸为设计变量,以比吸能最大化为优化目标,以碰撞力小于180 kN、防撞梁位移小于200 mm、吸能盒变形小于180 mm为约束条件,进行优化设计。最后通过对新设计的防撞梁和吸能盒进行低速碰撞性能验证,证明了优化方法的高效性和可行性。

为研究机械零部件尺寸参数及材料性能参数对机械零部件频率失效的影响,对NC450型单缸发动机连杆进行了研究,应用多平台集成设计对其进行频率可靠性分析。首先,建立ANSYS有限元模型进行模态分析,得到了连杆前四阶固有频率值及振型;其次,通过ANSYS与Isight集成设计模态联合仿真及DOE样本实验,获得用于频率可靠性分析的样本数据,并经DOE样本分析确定了连杆的最低阶固有频率的敏感设计变量;然后,由MATLAB编制BP神经网络程序进行回归分析,拟合连杆最低阶固有频率和敏感设计变量之间的函数关系,建立了基于共振失效原理的频率失效功能函数;最后,结合均值一次二阶矩法有效分析了连杆在稳定工况下的可靠性,为机械零部件的可靠性分析及设计提供新的方法。

以重量减轻为目标,对启闭机门架结构的确定性优化结果进行可靠性分析,优化结果的可靠度为86.5%,可靠度不高。针对传统确定性优化设计中没有考虑不确定因素对产品性能和质量的影响,其优化结果可靠性和稳健性往往较低的问题。基于6σ质量设计方法、蒙特卡洛模拟法、多岛遗传算法,采用多学科设计优化软件ISIGHT对门架结构进行6σ稳健优化设计。计算结果表明,经6σ稳健优化后门架结构自重降低了21.6%,其可靠性和稳健性显著提高,可靠度达到98%,为门式启闭机门架优化设计提供理论指导。

为了降低某液压支架底座工作时的最大应力,提高其安全性,使用ABAQUS软件对3种工况下的底座进行强度分析,找出底座的薄弱点。对底座重新进行参数化建模,使用Isight软件联合Catia和ABAQUS对底座进行优化分析。优化后,液压支架底座在3种工况下最大应力值有显著降低,且整体重量下降9.7%.对液压支架底座的分析与优化,降低了底座的最大应力,提高了其安全性;同时实现了底座的轻量化,提高了其经济性。

以卧螺离心机用磁悬浮轴承为研究对象,将励磁绕组骨架装配体加入磁轴承定子模型,讨论骨架在磁轴承定子中的2种装配形式。通过优化集成平台Isight集成UG和ANSYS,研究磁悬浮轴承各结构参数对支承性能的影响以及线圈骨架的存在对磁轴承几何参数的影响。以电磁力最大为目标,对磁悬浮轴承进行结构优化,结果表明,磁轴承承载力和励磁磁势利用率较原先提升了11.88%,取得了良好的优化效果。

在考虑轴承受到径向载荷、轴向载荷和弯矩载荷的复杂受载情况下,建立了双列圆锥滚子轴承的优化设计模型,以轴承整体寿命为优化目标,以每列轴承滚子个数、圆锥滚子平均直径、圆锥滚子有效接触长度和轴承的节圆直径为设计变量,基于ISIGHT设计优化软件对设计模型进行了试验设计（DOE）分析,利用多岛遗传算法对优化设计模型进行了求解。将该模型应用于3MW风电主轴承,得到了试验设计分析下四个设计变量对轴承整体寿命影响的Pareto图和主效应图,参数优化后的风电主轴承整体寿命提高了83.8%。

研究了单学科设计优化技术和多学科设计优化技术,在iSIGHT和Ansys软件集成环境下,对CellPhone进行优化。单学科设计优化平台和多学科设计优化平台得出的优化结果进行了比对,验证了多学科设计优化平台的先进性和全面性。

以高速大功率柴油机为研究对象，采用计算机仿真技术和多学科优化设计方法，构建柴油机关键零件的动态参数化有限元分析模型和综合性能优化设计框架模型，实现了船用柴油机关键零件的多学科性能综合优化设计，提高了柴油机的性能。

在AMESim中搭建了某乘用车前悬架双筒充气式液压减振器的仿真模型。以 Isight 为平台集成AMESim,对减振器模型参数进行DOE分析,提取对减振器性能影响较大的参数,作为优化的设计变量。利用Isight中的Pointer智能求解器进行优化。结果表明,经过集成优化后的减振器阻尼力曲线与目标曲线吻合较好,符合工程实际的需要。与传统方法相比,该方法缩短了时间,提高了设计效率,可用于指导减振器阀系参数的设计与性能预测。

针对液压挖掘机工作装置的优化设计问题,对在铲斗挖掘工况下的工作装置轻量化进行了研究,提出利用ISIGHT优化平台,同时调用Solidworks和ANSYS的方法,对挖掘机工作装置静力学模型进行集成优化。采用全局优化算法和梯度优化算法相结合的组合优化策略,对设计问题进行智能化探索,不断选择新的设计初始值,从而进行自动地仿真和优化。研究结果表明,该方法不仅可以利用ISIGHT优化软件自动搜索到满足工作装置性能要求的最优解,而且在此基础上,进一步减小了工作装置的整体体积,达到工作装置轻量化的目的,为工程实际应用提供了一定的参考。