基于蒙特卡罗法的轨迹再现转向机构稳健性设计

对于转向梯形机构,以转向过程的运动精度为目标函数,以主销中心距、轴距、转向梯形底角和转向梯形臂长度四个参数作为设计变量,以最小传动角及最大角度误差作为约束,建立了基于响应面方法的稳健设计数学模型. 应用具有正态分布参数的蒙特卡罗稳健设计方法,对汽车转向机构进行了优化设计. 比较了确定性优化方法与蒙特卡罗方法的设计结果. 在转向角度误差相差不大的情况下,应用蒙特卡罗方法设计的转向机构最小传动角大,系统的传递性能及运动性能好,并且当设计变量出现微小变化时,能有效保证转向系统的运动轨迹.     

集成函数在基于不精确法的集成稳健设计中的应用

针对产品在设计初期影响产品质量的各种不确定性因素,将不精确法与稳健设计相结合. 根据不精确法的映射方法,把产品的设计变量从设计变量空间(DVS)映射到性能变量空间(PVS),并建立设计变量到性能参数的映射函数--集成函数,利用其合成PVS中的不同性能偏爱,完成多属性的偏爱集成或多个评价者之间的偏爱集成. 以减速器为例说明集成函数对多属性集成稳健设计方案求取最优决策的应用. 实例表明该方法是方便和实用的.     

转向四连杆机构的参数分析及优化设计

利用动力学分析软件ADAMS,以汽车转向运动学为基础,对某矿用汽车转向四连杆机构进行了参数分析及优化设计。首先分析了转向机构中最小传动角对汽车转向横拉杆作用力的影响。其次,分析了机构底角和转向臂长度两个变量对汽车转向轮转角误差及转向时间的影响。最后,以转向过程中外侧车轮实际转角与理论转角误差最小为目标函数,应用ADAMS软件完成了转向四连杆机构的优化设计。     

基于随机模型的轨迹发生机构稳健设计研究

指出由于构件结构参数等可控与不可控因素的随机变化对机构运动质量的影响，使机构运动误差具有不确定性；提出了机构稳健设计的基本原理与方法；建立了基于随机模型的连杆机构稳健设计数学模型，并以一轨迹综合机构为例，进行稳健设计求解，结果表明该方法可以保证机构具有运动质量稳健性的同时，获得更大的设计变量容差，从而提高机构的可制造性，降低成本。     

重型汽车转向双摇臂机构的优化设计

转向双摇臂机构的运动协调性直接影响双前桥重型汽车的行驶性能,因此对其转向双摇臂机构的优化设计具有重要意义。文章介绍了重型汽车转向双摇臂机构的转向原理,用空间几何方法建立了双摇臂机构优化设计的数学模型,并用MATLAB软件优化工具箱中的优化计算函数来编制程序,对双摇臂机构参数进行了优化,使转向双摇臂机构的性能得到显著提高。     

基于物理规划的模糊稳健优化设计

为了改进提高产品性能稳健性的工程设计方法,将稳健设计中的容差和所要达到的优质品率作为两个目标函数,建立了模糊稳健双目标优化设计模型,并应用物理规划方法进行求解。通过对齿轮传动装置装配尺寸链的稳健优化设计,给出了具体的分析求解过程。实例表明,该文所提出的方法是可行的。     

基于区间分析的非概率稳健优化设计

提出了一种新的基于区间分析的非概率稳健优化设计模型.利用非线性区间数规划和函数的区间扩张,对稳健性指标进行了计算,将含有区间参数的常规稳健优化模型转化为确定性的稳健优化模型,转化后的模型能够根据设计者要求实现任意指定稳健性的优化目标,最终建立了两级稳健优化设计模型.该模型无需知道设计参数的概率分布函数,也不要求目标函数...     

基于响应面方法的转向梯形优化设计

在考虑悬架跳动时前束角变化的情况下,为实现对车辆转向运动学的最优化,以某小型皮卡车为研究对象,利用ADAMS/CAR软件建立前悬架和转向总成虚拟样机模型,进行转向和轮跳仿真实验。以内、外球头的空间坐标为优化变量,分别以阿克曼误差的均方根和前束角的变化范围为目标,运用DOE方法进行2次试验设计;根据实验结果分别对影响阿克曼误差和前束角的影响因素进行灵敏度分析,运用响应面方法(RSM)拟合出回归模型。利用MATLAB优化工具箱在约束前束角的情况下,对阿克曼误差进行优化,得到硬点的最优值。研究结果表明:在前束角的变化范围减少10%的前提下,转向机构在0°~25°常用转向角度,阿克曼误差减少51.27%。优化后的结果明显地改善了转向的运动学特性,并且避免了单独优化转向,对前束角造成的影响。     

基于相对灵敏度的重型自卸车结构轻量化设计

为了实现重型自卸车的轻量化设计,通过对自卸车整体进行有限元建模,对其进行四种运输和两种卸料工况载荷作用下的刚度与强度分析及整车模态性能分析,评价其静态和动态工况下整车的性能要求。对整车部件进行位移、强度、模态和质量的灵敏度计算,并定义相对灵敏度。运用相对灵敏度分析的结果确定优化设计变量,在保证整车静动态性能不降低的前提下,对整车结构进行了尺寸优化和形状优化相结合的优化方法。结果表明,优化后整车静动态特性明显改善,且总质量减轻了10.2%。验证了该轻量化设计方法的可行性。     

基于施工载荷的混凝土泵车整车动力学分析

针对当前混凝土泵车动力学分析割裂了各子系统之间的耦合关系,仅对单一子系统进行独立研究的问题,提出了一种混凝土泵车真实载荷状态下整机动力学分析方法。以混凝土泵车整机为对象建立有限元模型,加载两种冲击荷载模型来模拟实际施工时整车受到的动态冲击：通过建立混凝土流速模型,推导出混凝土输送管道上由混凝土流动对管壁摩擦引起的冲击载荷;依据混凝土泵液压系统工作原理,建立泵送冲击载荷模型。联合HyperMesh软件与MSC.Nastran求解器对混凝土泵车整机进行有限元动态仿真前处理与求解。最后,通过3种典型工况下仿真与实验对比,两者结果一致,验证了冲击载荷模型的合理性与仿真结果的可靠性。     

基于道路谱模拟的转向节疲劳分析

为了解所设计的转向节疲劳寿命是否能够满足设计要求,文章首先提取了悬架典型极限工况运动时转向节各连接点所受的力,并对其进行强度分析;根据分析结果,得出该转向节在不平路面工况所受的应力最大,因此需计算不平路面下转向节的疲劳寿命;用Matlab对道路不平度曲线进行了模拟,然后将道路不平度曲线输入多体动力学软件,得到悬架转向节在该工况的载荷谱;最后根据二轴性分析结果,对转向节进行多轴疲劳寿命分析,分析结果验证了该转向节设计的合理性。