针对汽车换档操纵杆的特殊运动轨迹,设计了一种应用于汽车尾气排放试验的新型驾驶机器人换档机械手,采用平面五连杆机构作为机械手的传动机构并搭配新型末端执行器来完成换档动作。鉴于换档机械手工作空间较小,对换档机械手采用惩罚函数法以优化机构尺寸。考虑连杆机构装配条件、机构动力学特性和工作空间的约束,设置连杆杆长之和最小为目标函数,得到最优解。并在SolidWorks软件中建立样机模型,应用Simulink进行机构运动学仿真,应用ANSYS Workbench进行力学分析,为机构的优化设计提供了一种高效的仿真手段。仿真结果表明,换档机械手在选档与挂档动作中可在0.1s内做出响应,在规定时间和速度下完成动作,满足国家对汽车换档的标准要求。通过力学仿真验证了换档机械手的参数和模型的合理性。结果表明,换档机械手可以实现选档和挂档动作,运动...

针对某手动档汽车起步离合器异响问题,通过NVH测试分析确定噪音频谱特征,结合模态试验分析了关联因素。建立离合器系统有限元仿真模型,着重进行了离合器动态过程模拟和从动盘模态匹配优化。随后基于分析结果研究异响产生深层次原因。最后提出结构优化方案,并实车验证优化后效果。提出结构优化方案,结果表明优化后车内异响消失,这对于手动挡离合器异响问题的分析和解决具有重要的参考价值。

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。

针对某异型插件机整机结构，结合尺寸优化、零件规格选择以及铸造工艺要求，提出一种多角度的优化设计方法。首先基于有限元法对设备整机进行模态分析，从振型中辨识出底座为整机动态性能的关键结构件。接着以底座结构一阶固有频率为目标函数，设计3种优化设计方案结构。以尺寸参数的选取范围为约束条件，进行优化设计。最后依据曲面响应图，权衡质量和目标函数。选取局部最优点。结果表明：对比原始结构整机，方案2的整机结构的低阶固有频率分别提升25％、14％、22％、26％、10％和9％，大大改善了整机的动态性能。

针对加工中心机床VMC850B的立柱进行结构优化设计,提出了一种基于神经网络和遗传算法优化的结构设计方法。基于有限元设计方法,建立立柱的三维模型,并运用ANSYS软件对立柱进行静力学分析和模态分析,采用不同的遗传算法优化结果对立柱进行优化设计,对优化结果进行静动态特性分析。结果表明,在保证立柱刚度和稳定性的前提下,优化后立柱的一阶固有频率有不同程度的提高,有效改善了立柱的动态性能,提高了整机的稳定性,为机床的进一步优化提供了有效的理论依据。

铝箔分切机在分切过程中易出现边部毛刺、翘边问题,为提高铝箔分切精度,分析了现有蝶形刀和刀座结构。现有刀座结构在加工过程中难以保证圆度和端面跳动,碟形刀片的定位精度低,在分切过程中左右摆动。为此,提出对刀座结构进行优化,避免刀座径向开槽。优化后的碟形刀整体刚性好、精度高。试验表明,优化后的蝶形刀在分切过程中铝箔边部未出现毛刺、翘边,有效提高了分切精度。

为实现龙门式多轴自动锁螺丝设备横梁的轻量化,结合BP神经网络与粒子群优化算法对其横梁进行结构优化。以横梁质量为目标函数,数个关键尺寸为设计变量,变形量及固有频率为约束条件建立数学模型。利用BP神经网络拟合设计变量与约束变量的映射关系,结合已建立的神经网络模型,应用基于Deb可行性规则改进的粒子群算法,在满足约束要求的条件下,寻求各关键尺寸的最优值。优化结果表明,优化后的横梁质量减少29.61%,实现横梁轻量化。

根据实际检修需要,针对不同型号动车,设计了一种通过调节宽度从而满足各种动车型号需求的中空轴工艺转向架。首先利用Solid Works软件建立可调宽度中空轴工艺转向架三维模型,然后通过ANSYS软件对中空轴进行分析和优化,并参照铁道部相关标准对其进行了强度评定,所得分析结果与实际应用情况相符,满足使用要求。

在对某液压镦锻机前横梁结构研究的基础上，选用实体单元，建立了前横梁的有限元模型和结构优化数学模型。依据结构有限元分析的结果，编制了相关程序并进行了优化，获得了理想的结构参数，为液压机横梁结构设计提供了新的思路和方法。