考虑到三油缸结构动臂的结构特殊性,以及传统经验方法在结构设计上的保守性因素,提出了基于响应面法的变厚度轻量化设计方法,并搭建了基于多学科优化软件Isight、有限元软件Nastran以及利用Python语言二次开发的集成优化环境。基于板壳理论与测试数据建立了三油缸结构动臂危险工况的有限元参数化模型,并以其主要板厚尺寸为初始设计变量,以结构强度、刚度及重量为模型响应,结合最优拉丁超立方设计法对初始变量进行了灵敏度分析,使用筛选后的设计变量拟合响应面模型(RSM);以结构强度和刚度为约束条件,动臂质量最小为目标函数,采用多岛遗传算法对响应面模型进行优化。结果表明,在保证结构性能的前提下,该方法轻量化设计后的动臂减重14.7%,优化效率较有限元模型提高84%左右,优化效果显著且大幅度缩短了设计周期。

将气动阻力和气动升力作为优化目标,对高速列车头尾几何外形进行多目标优化设计.选取列车头尾横向、纵向、垂向三个方向共8组节点位置作为设计变量,利用网格变形技术得到需要进行仿真的样本.采用Fluent软件对3节编组高速列车在明线上运行的周围流场进行仿真计算,并得到其气动阻力和气动升力特性.通过响应面方法构造这两种气动特性对设计变量的响应关系,对其进行多目标优化设计得到优化后的列车外形,其气动阻力降低13.66%,且气动升力有效减小至1.46 N.

综合考虑了气动阻力特性和横风稳定性,对车身外形参数进行了多目标自动优化设计。综合利用参数化建模技术、计算流体力学(CFD)仿真、试验设计方法、响应面模型和智能优化算法,集成Pro/Engineer参数化建模和ICEM网格划分工具以及Fluent仿真软件,在多学科优化平台modeFRONTIER上,搭建了一种自动优化设计流程。利用该流程,基于遗传算法(GA)对MIRA快背式模型车身几何外形进行了改型设计,得到了考虑车身气动阻力特性和横风稳定性的最优权衡设计解集。该结果使得气动阻力因数降低了5.2%,侧向力因数降低了5.8%。因而,实现了车身气动阻力和横风稳定性的多目标优化。

为提高绞车滚筒使用性能、减轻质量、降低耗能,提出一种基于响应面法-改进人工蜂群算法的方法对滚筒进行结构优化。利用有限元对绞车滚筒静强度和刚度、疲劳寿命进行仿真分析;建立以滚筒内部材料参数为设计变量,刚度为约束,最小疲劳寿命、最大静强度、质量为目标的响应面模型。在传统人工蜂群基础上,改进蜜源判断准则,有利于算法跳出局部最优、保留潜在最优。在搜索策略的算法中引入变异的思想,提高收敛速度;利用改进后的人工蜂群算法进行

以东风某4WS越野车的开发为平台,利用多学科优化软件iSIGHT集成ADAMS/Car建立了后独立悬架总成运动学仿真集成流程;基于提出的悬架优化新目标,通过正交数组DOE分析方法与NSGA-Ⅱ遗传算法实现了悬架多目标优化。为提高优化效率,基于响应面法（RSM）建立了高精度的近似模型,仿真结果表明：优化后仿真曲线都向目标特性曲线靠近,在大轮跳工况下也能较好地满足悬架设计要求,且采用近似模型计算速度得到极大提高。利用现有理论方法与算法,结合先进的计算机仿真平台与集成技术,提出了一种较为高效、便捷的汽车悬架系统优化设计方法,可有效解决传统优化方法的不足。

针对再制造液压缸筒表面厚重油漆难以去除的问题，采用超声熔盐复合清洗技术进行有效清洗。影响复合清洗效果因素较多，选择清洗温度和超声功率进行研究。通过中心复合试验法，以清洗周期和3.5min去污率作为评判标准，拟合试验数据建立回归方程和响应面模型，探究清洗温度和超声功率的影响作用。结果显示:随清洗温度升高，熔盐表面张力变小，化学反应速率提高，清洗周期变短，清洗能力增强;超声功率增大，清洗场内振荡作用变强，使熔盐加速流动，场内各部分温度趋于一致，加速反应进行，增强清洗能力。因此随清洗温度和超声功率提高，复合清洗去除油漆能力增强。通过试验确定超声熔盐复合清洗去除油漆的最优参数为清洗温度（326~336）℃，超声功率为最大值1440W，最优参数下清洗周期为4min，清洗3.5min时去污率为97.5%。