电动拖拉机底盘轻量化设计及其多目标优化方法

电动拖拉机底盘轻量化设计可以提高整车性能,并且可达到降低使用能耗以延长续航时间的目的。本文根据18 k W电动拖拉机主要技术参数,进行电动拖拉机底盘结构方案的设计;基于拓扑优化对底盘中强度盈余较大的后桥壳体进行结构改进,对第7阶模态云图中的振型突变处进行结构调整;采用多目标优化方法降低底盘前部电池箱承载区纵梁、主车架纵梁、第二横梁、第三横梁、变速箱壳体结构的厚度,达到了轻量化设计的目的,并完成了动、静力学特性的校核。     

电动摩托车车架结构优化设计

为分析某型号电动摩托车车架在振动工况下的结构强度并减轻重量,基于瞬态动力学理论,采用有限元方法,建立车架瞬态分析有限元模型,计算车架在振动工况下的动强度,得到车架在该工况下的应力分布状况,在此基础上结合Hyperworks优化模块建立以车架重量为目标函数的优化模型,在满足强度约束条件下对车架结构进行优化设计。理论计算和实验研究表明：该车架结构强度有一定富裕,在振动工况下安全系数较高,存在一定优化空间,优化后车架结构强度得到一定提高,符合制造工艺,同时车架重量减轻了12.1%,说明该优化方法对车架结构设计有一定指导意义。     

电动清扫车电气系统的设计与实现

以面向住宅区、厂房的清扫车为对象,对电动清扫车电气系统进行设计.根据电动清扫车的结构与功能要求,提出控制系统的整体方案,并详细给出电气系统的实现方法.综合应用了开关量与模拟量的信息采集技术,人机界面与PLC通讯技术,所设计的控制系统节能环保、操作方便、运行可靠.     

纯电动清扫车上装电机故障树开发

电机被广泛应用于纯电动商用车的上装系统,如纯电动清扫车。目前电机的构造越来越复杂,电机产生故障的原因也有很多。对上装电机的故障进行分析可以有效地防止故障的恶化,降低维护成本,提高车辆作业的可靠性。通过对纯电动清扫车上装电机系统及电机的结构分析,研究了上装电机的故障及产生原因。介绍了故障树分析法及其优势,通过故障树分析法对电机故障进行了总结,建立了上装电机故障树。为后续纯电动清扫车电机系统故障诊断分析提供了新方法。     

一种小型无人驾驶环保清扫车机构设计

针对目前的垃圾清扫主要是人工作业,存在效率低、资源浪费、灰尘污染、交通事故等问题提出一种小型无人驾驶环保清扫车设计,将高科技无人驾驶技术和环卫清扫车结合,结构上的设计关键点主要在清扫系统,包含垃圾清扫机、吸尘器、垃圾粉碎箱、垃圾收集盒.核心设计亮点是具备垃圾处理功能,可将收集的垃圾进行粉碎及压缩处理,大大提升了垃圾的收容运输效率.同时,利用三维软件对无人驾驶清扫车的整体结构进行了建模、受力仿真分析,确保各个组成部分能够协同工作.     

移动式垃圾转运站翻转机构动力学仿真与优化

以提高结构强度和减轻自重为目标,利用ADAMS和ANSYS软件对移动式垃圾转运站翻转机构进行动力学仿真与结构有限元分析,提取典型姿态下构件的动力学参数,建立参数化有限元分析模型,得到典型工况的应力分布,结合结构优化导重法进行优化设计。在保证结构应力低于许用应力的情况下,优化后整体结构最大应力从262 MPa下降到186.3 MPa,重量下降49 kg,提高了产品的性价比和市场竞争力。     

铰链支架静不定结构的有限元分析

铰链支架结构通常以集中力的形式传递结构所受的载荷,对铰链支架结构进行拓扑优化、尺寸优化和形状优化,可使结构在满足强度、刚度要求的条件下重量达到较轻的水平。优化后的铰链支架结构多为较复杂的静不定结构,在结构分析中,由于多余的约束反力及相应的变形协调条件较多,工程计算方法较为复杂,对计算方法进行简化后难以保证方法的准确性和可靠性。该文采用有限单元法对结构进行分析计算,并求出结构的应力分布及薄弱剖面的内力,对铰链支架静不定结构的强度校核工作具有典型意义。     

基于ANSYS的超大型塔式起重机底盘结构的强度校核

利用ANSYS有限元软件的APDL语言对塔机底盘结构进行参数化建模、添加边界条件及加载求解。获得了工作和非工作状态下底盘结构的最大应力和总体最大变形,完成了对底盘结构在3种不同工况下的静强度校核．     

铝合金舟桥甲板结构优化设计

针对铝合金舟桥甲板结构,基于MSC／OPTISHAPE中的均匀化方法给出了其拓扑优化,进而基于MSC／NASTRAN给出了其尺寸优化．以某舟桥结构为背景,以应力作为约束条件,给出了铝合金甲板受轮式载荷作用时上下表板以及夹心斜板的最小重量优化设计,并对所得的优化解进行了线性稳定性校核．所得结果对工程实际有一定的参考意义．     

四辊轧机机架光弹性应力分析

轧机机架是轧机设计的关键另件,它重量大,尺寸大,承受的载荷大,结构特殊,应力分布复杂。 在2050mm热带钢连轧机工作机座的方案设计过程中,为了探索机架的合理结构,尽量减轻重量,参考了机架结构设计的有关资料和优化结果,初步选定了重量基本相同的两种具有代表性的机架结构。为进行对比,对两个机架分别作了平面光弹应力分析。分别测定其在工作载荷下的应力分布,并对应力最大部位的光测结果与有限元计算结果作了对照,从而在两种结构中选出了较合理的机架结构。     

科博会上的电动汽车

2004年5月22～26日,在第七届科博会上,北京市科委电动汽车展团展示了电动豪华旅游车、双层电动公交车、低地板电动公交车、电动场地车、电动清扫车等车型。参展的电动汽车成为人们争相观看的焦点,并受到参观者的高度好评。北京市科学技术委员会从“八五”计划开始至今,组织和支     

基于载荷设计的电动飞机复合材料机翼结构优化方法及试验验证

基于柔度法静气弹分析方法,对电动飞机复合材料机翼考虑气动弹性载荷的结构优化方法进行研究。以考虑翼型弯度的涡格法计算机翼气动载荷,并与CFD计算结果进行对比,验证其准确性。使用遗传算法对机翼结构进行铺层优化,以铺层度及铺层角度百分比为优化变量,结构重量最低为优化目标,强度及复合材料工艺性作为设计约束,对机翼结构进行优化,计算强度时考虑气动弹性载荷。最后通过静力试验验证仿真结果的准确性。研究表明直机翼考虑气动弹性载荷后翼根弯矩、剪力及扭矩均有增加,基于该优化方法可设计合适的机翼结构刚度,在满足强度设计要求同时能达到减重目的。     

分布式电动汽车底盘结构设计与仿真分析

针对当前智能化电动车辆的发展趋势,对四轮独立驱动/转向电动汽车底盘进行了研究,对车辆底盘传动结构进行设计。首先,在结构设计上满足四轮独立驱动/转向电动汽车的底盘要求,如直行、蟹行、原地转向等工况;然后,建立了整车多刚体动力学仿真模型,并对各种典型行驶条件下的车辆进行了动态仿真分析。最终得到整车底盘传动系统各主要承力部件的受力情况。通过仿真分析,可以在设计之初找到底盘受力的薄弱环节,为后续的车辆底盘设计和制造物理模型提供理论依据和技术参考。     

基于ANSYS的剪刃的优化设计

简介了优化设计方法,建立了优化问题的数学模型,用有限元分析软件ANSYS对精密剪切模具中的一个部件——剪刃进行结构优化,使其在满足应力、位移的约束条件下,达到重量最轻,得到了令人满意的优化结果。     

三维边界元法在曲轴结构形状优化中的应用

本文推导了三维边界元表面应力导数和重量导数计算公式,采用作者研制的基于边界元法的三维结构形状优化设计程序,完成了492Q发动机曲轴的形状优化设计,从而把三维形状优化引入到内燃机零件设计中。在计算中采用5个设计变量,允许整个曲柄臂在三维空间上变化,使用一个有效的简化模型,采用约束变尺度优化方法,仅用7次迭代就得到最优解。以原曲柄臂的最大应力、变形水平作为约束条件,使曲柄臂的重量减轻17.2％,取得较显著的优化效果。     

小型电动清扫车的研制

本清扫车是由滚刷装置、畚箕提升装置、喷水装置、两边侧刷装置所组成,适用城市次干道及乡村主次干道的清扫.利用电力驱动清扫车前行并带动清扫机构运行,完成垃圾清扫任务;同时洒水装置喷洒的水流和防尘罩可抑制扬尘等二次污染,两边侧剧还可扩大清扫范围.清扫完成后,利用提升机构使清扫机构脱离地面,减少清扫车前行的阻力,具有高效、方便等特点,且清扫车价格低廉,为环保部门提供了一种新的环保设备.     

渐进结构优化方法在联轴器优化设计中的应用

针对联轴器优化设计中普遍关注的结构轻量化和最大应力最小化问题,借助Hyperworks 有限元分析软件,采用渐进结构优化方法,对SSWZ330 型十字轴万向联轴器进行了结构拓扑优化设计。优化后,可使材料节省9． 17%,工作时最大静应变减少2． 3%,最大应力减少52． 1%,改善了结构性能,减轻了结构重量,拓展了Hyperworks 软件在机械部件结构拓扑优化设计领域的实际工程应用。     

路面清扫车吸嘴装置的实验研究

通过对真空吸扫式路面清扫车清扫过程的分析,提出了清扫车吸嘴形状的改进设计,即在吸嘴前后增加与地面平行的翼板,以延长汽流对地面垃圾的作用时间,提高吸尘效果,减少引风机的风量,降低功耗和气流噪声,并通过大量的试验予以验证,此项技术巳获国家专利。     

张弦桁架尺寸及预应力优化设计

就设计变量为预应力和截面尺寸的张弦桁架优化设计问题,考虑结构在预应力态和荷载态的性态约束条件,建立了使结构重量最轻的优化数学模型.在求解时,预应力的取值综合考虑了使结构重量最轻和满足结构位移约束的起拱要求.由于优化模型应力约束条件中考虑了钢结构规范规定的压杆稳定问题,使优化结果更接近于实际工程.算例表明算法是有效的.     

基于有限元分析的垃圾车拉臂装置的结构优化（英文）

拉臂式垃圾车是一种可自动装卸垃圾厢和自动卸载垃圾的专用环卫车,为改善车辆的性能,优化拉臂装置结构,建立了各工况下拉臂结构所受载荷的数学模型,并利用COSMOSWorks软件对拉臂进行结构有限元分析,获得了拉臂在各种实际工况下的应力应变分布,在此基础上以拉臂质量最小值为目标函数进行结构优化设计,使其性能得到了改善,在满足结构强度要求的前提下,拉臂质量减少了20.4%.