碳纤维复合材料汽车B柱加强板的优化与性能分析

通过建立B柱总成的有限元仿真模型,在等刚度原则下,对碳纤维复合材料B柱加强版进行自由尺寸优化、尺寸优化、铺层角度优化设计,并对B柱总成进行三点弯曲有限元仿真,获取优化后模型的最大位移及最大强度.通过真空导入成型工艺制作B柱加强板样件,并对碳纤维复合材料B柱总成进行三点弯曲试验,校核总成的强度指标.最后基于2018版C-NCAP标准分析整车侧面碰撞性能.通过对比刚度、弯曲性能、侧面碰撞侵入量、侧面碰撞侵入速度、侧面碰撞加速度,优化设计后的碳纤维复合材料B柱加强板可在保证刚度、强度及侧面碰撞性能的前提下替代原钢制B柱加强板,并使B柱加强板减重1.376 kg,减重比达到76.4%.     

自润滑超混杂复合材料托辊

本文介绍一种新型复合材料托辊--自润滑超混杂复合材料托辊.它在套筒由超混杂复合材料制作轴承采用聚苯硫醚三元共混自润滑耐磨复合材料制作的自润滑滑动轴承.从材料、结构和润滑方式上,解决了防尘、防水、防腐、耐磨等技术难题.     

基于负泊松比结构的汽车B柱结构耐撞性优化设计

为了提高汽车的侧面耐撞性,基于传统B柱基本结构,提出了一种填充负泊松比内芯的新型B柱结构.根据我国新车评价规程C-NCAP要求,建立基于新型B柱结构的整车侧面碰撞模型;采用最优拉丁超立方试验设计法采取样本点,建立B柱各评价指标与设计变量之间的响应面模型;在此基础上,以B柱侵入位移和侵入速度为优化目标,采用NSGA-Ⅱ优化算法对新型B柱结构进行多目标优化设计.结果表明:新型B柱结构使得整车侧面碰撞的侵入位移下降了7.44%,侵入速度下降了5.10%,两者都有明显降低,这显著改善了汽车的侧面耐撞性能.     

中心受压钢筋混凝土矩形截面柱的可靠性优化设计

利用雷－菲法把非正态变量转换为当量正态变量，建立了在多个任意分布基本变量情况下的可靠性结构优化设计数学模型。该模型以极限状态设计方法为基础，采用机遇约束规划方法变换为一个等价确定性非线性规划问题。最后给出了设计价格最小的矩形截面钢筋混凝土柱的可靠性优化设计实例。     

SiC颗粒/高密度聚乙烯纤维/超混杂复合材料磨损特性分析

采用功能剪裁技术进行混杂设计,制备了ＳｉＣ颗粒／高密度聚乙烯纤维／环氧树脂超混杂复合材料（ｓｕｐｅｒ－ｈｙｂｒｉｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ,ＳＨＣＭ）,并就功能层中ＳｉＣ含量对ＳＨＣＭ材料力学性能、磨损性能的影响进行了实验研究。结果表明,功能层中的ＳｉＣｒ的质量分数为５０％时,ＳＨＣＭ不仅有较好的力学性能,而且具有优良的耐磨损性能,其体积磨损率仅为环氧玻璃钢的４．１２％,与Ａ３钢相当。扫描电镜和理论分析说明,ＳＨＣＭ具有优良耐磨损性能的主要原因是功能层中的ＳｉＣ颗粒作为硬质点,起到了抵抗磨损和基本变形产生磨损的双重作用,并有效地减缓了粘着磨损。     

双层阻抗复合吸声结构的优化设计

研究了由穿孔板及吸声材料构成的双层阻抗层阻抗复合吸声结构及其吸声性能模型,针对该结构多参数及噪声频带优化的特点,建立了吸声降噪优化数学模型。并以某地下电站厂房降噪为例,对双层阻抗复合吸声结构的各几何参数和物理参数进行了优化设计。     

超精密研磨砂轮结构的优化设计

超精密平面研磨中工件的加工精度受到研磨轮结构参数的影响。为了得到最高的加工精度和最合理的砂轮磨损曲线，必须研究研磨轮的结构参数。通过研究研磨轮的加工精度系数曲线和磨损系数曲线得出：对于大量生产的研磨机床，研磨轮磨损是加工精度的主要影响因素，研磨轮应采用正三角形放射线结构；对于高精度小批量的研磨加工，加工精度系数是主要影响因素，研磨轮应采用反三角形放射线结构。     

超混杂复合材料ARALL-A热压罐成型工艺研究

介绍了超混杂复合材料A－RALL-A热压罐成型工艺。着重研究了预浸布制备、铝板预处理、A－RAL－A压制的工艺参数。试验表明,所述成型工艺是可行的,对其它超混杂复合材料制造有参考价值。     

碳纤维/玻璃纤维复合加固混凝土柱的抗压性能研究

本研究首次提出以碳纤维布和玻璃纤维布对混凝土柱进行复合加固的思路 ,进而进行了素混凝土柱、碳纤维加固混凝土柱、玻璃纤维加固混凝土柱和碳纤维 /玻璃纤维复合加固混凝土柱的对比实验研究 ,分析了工作机理 .结果表明 :与现行碳纤维加固方法比较 ,复合加固不仅使混凝土柱的抗压承载力和塑性均有一定地提高 ,而且使加固成本大幅度降低 .     

基于激光拼焊技术的汽车B柱结构优化设计

利用激光拼焊技术对某轿车B柱进行结构材料一体化设计,在轻量化设计的前提下对其入侵位移和入侵速度进行控制以满足整车侧碰安全性能.根据C-NCAP碰撞法规建立该轿车侧碰有限元模型,并验证了模型的准确性.基于网格节点变形技术创建B柱参数化模型并定义3个结构设计变量和2个材料类型设计变量,以其质量、中部最大入侵位移和最大入侵速度为优化目标,以其上部和下部最大入侵位移和最大入侵速度为约束条件,结合径向基（RBF）近似模型和非支配遗传算法（NSGA-Ⅱ）对B柱结构进行多目标优化设计,获得Pareto优化前沿,并讨论妥协方案验证对B柱多目标优化设计的效果.      

基于零阶算法的轨道吊结构优化设计

工程机械轨道吊结构的超差使用, 使得材料利用率较低, 造成经济成本的浪费. 从轨道吊仓主梁结构的力学分析出发, 将主梁重量的优化问题转化成力学约束条件下结构设计参数最优值的求解问题. 将主梁翼缘板、腹板的几何尺寸作为输入参数, 以结构强度、刚度、稳定性作为响应参数, 建立了基于零阶算法的数学优化模型, 通过有限元数值计算求得主梁的优化设计结果. 计算结果表明, 采用新的设计方法可以减轻主梁的重量, 提高材料的使用效率.     

半刚性连接在组合结构设计中的应用

结合工程实例,介绍了半刚性连接在组合结构设计中的应用,同时对用钢量、结构性能、施工质量控制、经济性等问题进行探讨.半刚性连接的结构性能良好,耗能能力优于刚性连接.     

基于ANSYS的结构设计优化

优化设计是工程界较为关注的领域,阐述了ANSYS软件设计优化程序的原理及具体设计步骤,针对两个实例分别采用GUI交互式和命令流式介绍ANSYS在具体结构优化设计中的实现方法。结果表明:基于ANSYS的合理结构设计能够在满足安全性的前提下节省材料。获得很大的经济效率。相对于交互式来说。采用ANSYS程序的命令输入整个优化文件并进行优化的方法是采用计算机解决工程实际问题的简单易行、快速可靠的方法。     

单点配置压电层合结构的优化设计

基于压电层合结构的有限元方程,采用ANSYS的二维四结点四边形压电耦合单元,运用ANSYS/APDL语言,编制了力-电多场有限元优化分析程序(MPFEMP);采用子问题逼近优化和一阶优化算法,对压电片粘贴于结构表面和埋置于结构内部的两类智能梁进行了对比分析,得到了压电片位置和尺寸变化情况下的各种边界条件下的结构最大变形值;比较分析得出的一些结论,对多层智能结构的最优设计和最优形状控制具有一定的参考价值。     

水下隧道结构优化设计

基于现代设计理论,研究水下隧道结构断面的优化设计问题.建立以隧道结构断面关键几何尺寸为设计变量,隧道结构造价最低为目标函数,隧道建筑限界、抗浮稳定以及隧道应力为约束条件的优化设计数学模型,采用ANSYS有限元优化软件进行寻优搜索,求得隧道结构断面尺寸的最优设计方案.优化设计方案与原设计方案相比,隧道结构断面面积减少了16%,应力分布更为均匀,变形显著减小,且满足抗浮稳定安全的要求,表明隧道结构优化设计方案经济合理、安全可靠.     

遗传算法在深基坑支护结构优化设计中的应用

利用遗传算法的基本原理 ,提出深基坑支护结构设计的全局优化算法 .该方法模拟了生物遗传的过程 ,克服了传统优化方法容易陷入局部最优解的缺点 ,降低了对目标函数性质的要求 .通过实例证明该方法的有效性     

地铁车站基坑支护结构设计优化

对珠三角城际快速轨道交通广佛线西朗地铁站的基坑支护结构进行设计优化,采用疏排钻孔灌注桩替代密排人工挖孔桩,并对支护体系的间距进行调整。通过对支护结构的设计验算以及现场施工过程的监测表明,该设计优化方案大幅减少了桩基成孔、钢筋制安、混凝土浇筑等工程量,节约了工期,同时为基坑土石方开挖和主体结构施工创造了较为便利的施工条件。     

The automobile steel of the third generation in B pillar reinforced panel

The fundamental research and industry trials of the third generation automobile steel QP980 were introduced in this paper,including chemical ingredient,mechanical properties,microstructure,forming limit and basic performance parameters.The application of QP steel of the B-pillar was researched,and the QP980,DP600 and hot forming steel were compared in the aspect of formability,safety and cost.The results showed that the QP980 replacing DP600 steel single piece can reduce the weight by 2.4 kg.The security and performance is basically the same as that of hot forming steel using 22MnB5,and the cost is reduced by 30%.     

条带开采中含弱面的煤柱尺寸设计

针对在条带开采煤柱尺寸设计中大多数是采用强度稳定性分析的方法,而没有考虑弱面对煤柱稳定性的影响,由于弱面的存在,煤柱常常会因抗剪强度不够而产生剪切破坏等问题。采用分析计算的方法,根据煤柱弱面的剪切强度来设计条带开采煤柱的尺寸。首先采用有效区域理论计算了煤柱载荷;然后,由莫尔应力圆理论和库伦准则得出了含弱面的煤柱所能承受的极限载荷;最后得出了保留煤柱宽度的计算公式。研究表明：煤柱侧向压力对其强度和稳定性影响很大,当煤柱强度不足时,应采取调整煤柱位置、加大煤柱宽度和进行充填等措施来提高其稳定性。     

基于分灾模式的密肋复合墙结构的抗震设计

分灾模式下的抗震设计是一种基于性能的抗震设计.根据新型耗能结构体系———密肋复合墙结构独特的构造特点,探讨该结构体系遵循的分灾抗震设计原则.运用双重结构的概念,解析了密肋结构三道抗震防线的组成,并从结构动力学方程出发,利用密肋结构三道防线的特点,分解结构刚度和阻尼,为实现结构的分灾控制设计提供依据.