为实现制冷用大容量四通阀轻量化设计,结合四通阀的结构特点及操作工况,建立其极限耐压工况的有限元分析模型,通过耐压爆破强度实验验证了有限元模型及强度分析的正确性。在此基础上采用基于尺寸优化的理论进行四通阀轻量化设计,对优化后的模型再次进行耐压强度仿真分析及实验验证直至满足四通阀耐压强度实验规范。结果表明轻量化设计后的四通阀结构强度符合规范要求,且应力分布均匀。阀体质量降低了14.07%,达到减轻质量节约成本、方便空调机组现场安装、改善空调机空间布局等目的。

以某移车台车架结构为研究对象，在ANSYS软件中建立其参数化有限元模型并进行分析。针对分析结果中悬臂端刚度不足的问题，除将车架主梁、横梁截面尺寸作为优化设计变量外，增加结构支承位置作为优化设计变量，建立了两种移车台优化数学模型。在Isight软件中建立响应面近似模型，利用多岛遗传算法寻优求解。优化结果表明，改进后移车台车架结构的强度、刚度均满足设计要求，且结构自重下降33．72％，轻量化效果显著。研究结果可对移车台车架结构方案的合理制定及改进提供依据。

为兼顾齿轮泵自吸能力、气穴性能和轻量化的性能要求,首先由建立的吸油腔的容积变化率,吸油腔内的介质压力等于介质本身的气穴压力,推导出齿轮泵气穴性能的评价指标;其次,以模数、齿数、齿顶高系数、变位系数、圆形吸口半径作为设计变量,以单位排量体积和最小吸油腔压力为双目标函数,进行优化设计;最后,进行了实例运算及分析。结果表明：优化后的齿顶最大圆周速度放大了37.7%,使得泵在齿形参数、转速上有更大的选取空间;圆形入口半径减小了19.3%,有利于泵总体体积的减小;单位排量体积较优化前减小了38.2%,实现了轻量化的目的等。基于气穴性能的优化设计,为后续的进一步研究,提供了理论依据。