激光辅助切削温度场的三维有限元仿真

激光加热的温度场受材料性参数、工件几何形状、激光器功率、光斑形状及移动速度的影响，分析激光辅助立铣淬硬钢的工况，提出简化的计算模型，进而将非稳态传热方程化为稳态的传热控制方程，应用三维有限元法，对激光流动加热45^#钢的温度场进行了仿真，经过对不同光斑形状、移动速度、光斑温度对温度场的影响，归纳了激光加热的特点，对激光辅助加工工艺参数的选择提出了建议。     

稳健回归随机响应面法与冲压成形性容差预测

在基于CAE的冲压成形性容差预测中,以较少的模拟次数达到工程上可以接受的预测精度是响应面法得以应用的关键.充分考虑到冲压成形数值模拟中可能出现的不确定性波动,允许响应量中存在异常响应,提出一种基于稳健回归的随机响应面法.通过一个数学算例的计算对比,表明所提出方法不但能显著减少模拟次数而且精度与Monte Carlo法相当.将该方法应用于一个复杂冲压件的成形性容差预测中,验证了其在冲压成形性容差预测中的可行性.     

基于响应面模型的6σ稳健设计方法

工程优化中常面临以下问题:①随机因素对质量波动的影响;②设计变量与响应之间的非线性隐式关系不利于优化的实施;③优化中设计变量的不断修正导致试验或计算成本显著增加.为解决上述问题提出了基于响应面模型的6σ稳健优化方法,并以悬臂梁结构和筒形件拉深成形为例进行了优化研究.通过与确定性优化和可靠性优化的对比,验证了所提出的优化方法具有良好的优化效果.     

微小尺度流动应力波动尺度效应

通过对常温下具有不同晶粒直径的微型铜圆柱体进行镦粗实验,研究了微小尺度下流动应力波动尺度效应现象.结果表明,在应变量相同条件下,流动应力波动幅度随晶粒尺寸的增大而线性增大;在晶粒尺寸相同条件下,流动应力波动幅度随应变量的增大而增大.基于晶体塑性理论及数理统计理论,建立了流动应力波动幅度与晶粒尺寸和坯料几何尺寸间的关系.     

模具计算机辅助工艺设计系统的研制与开发

论述了现代模具制造业开发计算机辅助工艺设计（CAPP）系统的必要性与可行性，分析讨论了自行开发研制的模具制造CAPP系统零件信息的描述、工艺设计层次和决策逻辑等关键技术，并给出了该CAPP系统的结构。系统已通过运行测试，取得了较满意的效果。     

基于有限元仿真结果的知识发现

提出了通过数据挖掘技术实现基于有限元仿真结果的知识发现．分析了数据挖掘的一般步骤，建立了基于有限元仿真结果的知识发现系统，论述了知识发现系统的各个模块及实现该系统的关键技术；对粗糙集和主成分分析法作了简单的介绍，并举实例对粗糙集方法作了说明．通过数据挖掘技术将计算实例提炼出来，作为一种知识源参与到设计优化过程中去，将CAE从设计验证层次提升到设计驱动层次．     

精冲断裂过程的有限元模拟

从材料细观损伤角度对精冲原理进行了研究．开发了基于空穴材料的刚塑性有限元分析系统，该系统可以估算精冲材料的损伤状态，判断材料失效并模拟裂纹的扩展与汇合状况．利用该系统模拟了精冲过程中塑性变形与韧性断裂现象，预测工件断面光亮带高度，研究凸凹模间隙与剪切面质量关系，并与试验数据进行了对比．研究发现，凸凹模间隙与工件剩余厚度之比是影响断面质量的关键因素．     

基于晶粒尺寸的结构钢热变形流变应力数学模型

从晶粒尺寸角度出发，提出晶粒形变度的概念，建立了一个用以描述金属材料热变形行为的数学模型，具有精度高、简单直观、受分界点影响小且计算曲线连续等优点．该模型具有一定微观物理基础，既能描述动态再结晶前的强化阶段，又能描述动态再结晶后软化阶段的热变形流变应力，对两种结构钢的热变形流变应力进行了计算，并与试验值及其他模型的计算结果进行了比较．     

铝型材产品开发并行设计过程优化重组

基于设计结构矩阵和图论提出了一种型材开发过程优化重组的方法．通过建立设计结构矩阵、识别耦合任务集和划分设计活动级别。对铝型材产品开发并行设计过程进行了分析和规划，并运用敏感因子、复杂因子和影响因子对耦合活动的依赖关系进行了描述，基于这些影响因子提出了确定耦合活动初始迭代次序的优化算法，建立了合理高效的并行设计优化过程模型．该方法对于其他并行工程应用领域同样适用．     

面向网格简化的STL拓扑信息快速重建算法

以STL模型为研究对象，针对网格简化要求的显式、完整拓扑关系，提出了一种快速构建拓扑信息的新算法．在优化选取拓扑信息构建顺序的基础上，一方面针对各种几何元素的特点选取有效的数据结构，在数据组织层次上保证顶点归并的效率和几何元素的检索效率；另一方面，充分利用顶点与其邻接点和邻接面的关系，将边归并的比较范围控制在顶点的邻域，并在全局遍历时选择数据规模最小的顶点．算法具备优良的时间效率性，提高了网格简化预处理的效率．