波纹管在汽车碰撞吸能中的正交优化设计

应用正交设计法对波纹管 (用于提高汽车碰撞能力的部件 )的各个影响参数进行了优化设计 结果表明 :厚度对削减整车质心减速度峰值的影响最大 ,波距与夹角α的影响次之 ,直径的影响最小 文中的结果对于波纹管在汽车碰撞中的应用有一定的指导意义 笔者首次将正交设计法应用于汽车碰撞优化中 ,为汽车碰撞的优化开辟了一条新路     

高温机械密封用焊接金属波纹管失弹特性分析

利用ANSYS软件对高温条件下机械密封焊接金属波纹管进行了失弹分析,分别考虑了轴向端面压力、组合力、温度以及力热总载荷对波纹管弹性性能的影响.分析结果表明,各类力载荷及热载荷分布对波纹管弹性性能均产生影响,不同作用载荷下得到的允许压缩位移值不同;压差等载荷引起的应力强度对波纹管的影响程度与压缩位移有关.在设计和使用过程中应综合评定各操作条件下的波纹管性能,为高温机械密封波纹管工程应用及结构优化设计提供参考.     

波纹管式抛撒机构抛撒过程建模及仿真

建立了子母战斗部波纹管式抛撒机构抛撒过程的系统内弹道理论模型并进行了数值计算,分析了该机构的结构和工作原理。根据波纹管膨胀做功过程的特点建立了波纹管运动模型、容积及有效推力面积变化模型。编制程序并进行模拟计算,获得了抛撒过程的弹道性能曲线。仿真结果说明了模型的可行性。该文研究可为波纹管式抛撒机构的结构设计和优化以及装药结构的设计提供理论指导。     

波纹管机械密封焊接金属膜片的有限元分析和结构优化

波纹管为焊接金属波纹管机械密封的关键零件，工作中常因反复的弹性变形而发生疲劳失效．本文以焊接金属波纹管的膜片为研究对象，对S型和V型两种膜片的应力场和变形场进行了详细的有限元法分析和计算，在对两种膜片进行比较的基础上对S型膜片进行了结构形状优化和计算．研究结果为焊接金属波纹管机械密封的改进和设计、提高疲劳强度和使用寿命提供了理论依据．     

正弦型波纹管强化传热机制的数值分析

基于Fluent软件建立了正弦型波纹管内流体的数值分析模型,研究了湍流状态下管内流体的流动与传热特性,分析了波纹管不同结构参数及流体进口速度对管内强化传热性能的影响规律。研究表明:当雷诺数Re相同时,正弦型波纹管内流体的平均努赛尔数Nu是其当量直径光管的1.65~2.67倍,且当Re约为28 000时,传热效果最佳;波高、波长对波纹管强化传热均有较大影响,在高雷诺数条件下,经过结构优化的波纹管能使回流区与主流区交界处形成不稳定的剪切层,此时传热效果达到最优。     

船用法兰铸钢截止阀流通特性分析和结构优化

以DN65船用法兰铸钢波纹管截止阀为例,应用Flow-Simulation软件对其在全开状态下进行流阻系数有限元分析,模拟流场特性,计算流阻系数和流量系数,并依据GB/T30832对其进行实验验证,二者结果相吻合,表明数值模拟计算和方法正确.根据流场云图发现,阀体是影响阀门流阻系数和流量系数的关键因素.分析阀体流道结构对介质流动影响的同时,在阀体结构长度不变的情况下优化阀体流道结构,降低两端压力损失,进而大幅度地降低船用法兰铸钢波纹管截止阀流阻系数,提高流通能力,并通过实验进一步验证,这对阀门的优化设计尤其对直通截止阀具有重要意义.     

新型流动调节器波纹管结构参数优化

对波纹管的气液两相流进行了数值模拟,分析了波纹管对分层流的流动调节作用,验证了数值模型的准确性,通过弯曲中心角、弯曲半径和管道内径比、弯管数目的敏感性分析,对波纹管的结构参数进行优化。结果表明,波纹管能够将分层流调节为非分层流,流动调节效果显著;弯曲中心角增大,流动调节作用增强,弯曲中心角的合理范围为90°~130°,取90°或120°便于加工建议采用;增加弯曲半径或者减小弯管内径,能够增加弯曲半径和管道内径比,增强流动调节作用,弯曲半径增加,波纹管尺寸增大,投资升高,建议采用减小弯管内径的方法;随着弯管数目的增加,波纹管的流动调节效果增强,应综合考虑安装空间、投资成本,适当选取弯管数目。     

波纹管在汽车碰撞吸能中的正交优化设计

应用正交设计法对波纹管（用于提高汽车碰撞能力的部分）的各个影响参数进行了优化设计，结果表明：厚度对削减整车质心减速度峰值的影响最大，波距与夹角α的影响次之，直径的影响最小，文中的结果对于波纹管在汽车碰撞中的应用有一定的指导意义，笔者首次将正交设计法应用于汽车碰撞优化中，为汽车碰撞的优化开辟了一条新路。     

某型号汽车波纹管结构参数优化研究

为提高某型号汽车波纹管的服役性能,文章对波纹管的结构参数进行优化。建立波纹管的模态分析和静力学分析有限元模型,基于单因素法研究壁厚、波高、波谷曲率半径、内径对波纹管一阶固有频率及最大应力值的影响规律;基于正交试验设计原理并结合极差分析和方差分析,以一阶固有频率及最大应力值为目标函数,确定各因素对试验指标影响的主次顺序;通过综合平衡法获得最优的结构参数组合,并对优化结果进行验证。研究结果表明：一阶固有频率及最大应力值均随壁厚的增大而增大,随波高、内径的增大而减小,随波谷曲率半径的增大呈先减小后增大的趋势;极差分析和方差分析得出各因素对2个指标的影响主次顺序均为壁厚、波高、内径、波谷曲率半径;最优结构参数组合为壁厚0.25 mm、波高11.6 mm、波谷曲率半径1.30 mm、内径121.0 mm;优化后的波纹管固有频率提高,服役状态下的应力水平降低。     

基于MATLAB的圆柱齿轮减速器优化设计

优化设计是将最优化理论和计算技术应用于设计领域,为工程设计提供一种重要的设计方法。在对圆柱齿轮减速器优化设计分析的基础上,建立了圆柱齿轮减速器的优化设计数学模型,选取了合理的设计变量,并且确定了合适的约束条件,采用遗传算法来求解该优化设计问题。利用遗传算法优化得到的优化解与罚函数优化得到的优化解进行对比,差别较小。优化结果表明,利用遗传算法进行工程结构中的优化设计,优化方法可靠有效,能够使实际设计效率得到明显的提高。     

大跨越输电塔的结构优化分析

为了研究和解决大跨越输电塔的优化设计问题,以结构截面、根开和腰部尺寸为设计变量,以结构质量为经济性优化目标,以结构各构件应力比差的平方和为等强度优化目标,提出了经济性等强度优化设计方案,建立了优化目标函数,并采用APDL语言编制了相应的优化程序,利用基于共轭梯度法的一阶优化算法对优化目标函数进行了求解.优化计算结果表明,经济性优化设计方案侧重于节省钢材,等强度优化设计方案则侧重于结构的等可靠性,而经济性等强度优化设计方案既可以满足工程的经济性要求,又可以适当提高结构的整体安全性.     

金字塔型波纹薄壁管抗撞性分析和优化

 为提高薄壁结构吸能元件的抗撞性能,在传统的光滑圆柱壳表面添加金字塔型波纹。基于显式有限元技术, 应用LS-DYNA软件对这种新型的金字塔型波纹薄壁管进行抗撞性分析。采用Fibonacci搜索方法搜索该波纹管的正多边形截面的最佳边数,以波纹的高度和倾角为设计变量,以结构的吸能为优化目标建立优化模型。采用响应面法拟合目标函数,进行优化设计。半径为40mm的波纹管算例的优化结果表明,金字塔型波纹管在截面为正十一边形、波纹高度为80mm、金字塔形波纹的顶点到中心轴的距离为38.92mm时吸能最大,吸能能力比光滑表面的圆截面结构提高31.88%。新提出的波纹结构可用于实际吸能元件的设计,并为进一步研究奠定基础。     

随机载荷下汽车排气系统波纹管疲劳损伤分析

针对工程中运用到汽车尾气排放系统中的柔性连接波纹管疲劳破坏的问题,结合UG和Hyper Mesh建立有限元分析模型,利用模态叠加法在Nastran求解器中求得典型路谱外环坏路路谱六自由度随机载荷下的瞬态应力场,然后基于疲劳剪切试验下结构件的S-N曲线和n Code Design-life进行外环坏路路随机载荷下的疲劳损伤分析。分析及试验结果表明:文中的方法可以较准确地定位波纹管疲劳断位置,而且对疲劳损伤度的预测也较准确,验证了分析方法及S-N曲线的有效性,进而为工程上此类波纹管疲劳损伤计算与结构优化提供重要的参考,缩短波纹管的试验及研发周期。     

基于MATLAB的圆柱齿轮减速器优化设计

为了优化设计圆柱齿轮减速器以体积最小为目标,建立了圆柱齿轮减速器的优化设计数学模型,通过采用Matlab软件中的优化算法,实现圆柱齿轮减速器参数的优化设计,实践证明:利用MATLAB优化工具箱求解优化问题,不用编写大量算法程序,提高了设计效率,算法可靠,非常实用。     

锥齿轮传动的优化设计

锥齿轮传动装置进入稳态传动时,以传动装置的体积最小为目标,建立了优化设计数学模型,利用Matlab优化工具箱对其进行优化设计,给出了优化设计程序,经计算和分析,说明这种优化方法符合实际、准确可靠.     

基于粒子群优化算法的永磁直流电动机设计

在介绍粒子群优化算法并利用Shubert函数对其有效性进行数值验证的基础上,将其应用于永磁直流电动机的优化设计,分析了优化目标、优化变量和约束条件,在此基础上研发了相应的优化设计软件,并分别以高效率和低成本为目标,应用粒子群优化算法对1台2 kw的永磁直流电动机进行了优化设计,使其效率提高了2.04%、材料成本降低了7.85%.结果表明,粒子群优化算法对永磁直流电动机优化设计是实用有效的,可为其产品设计提供一种良好的新方法.     

模糊优化法在滚削加工中的应用

文章采用了模糊优化设计方法对滚削加工中的加工变量进行了优化，同时又对滚削加工变量进行普通优化设计和非优化设计，将三者结果加以比较，从而得出模糊优化是目前优化设计中一种较为理想的方法。     

液体膨胀式波纹管疏水阀的热力学原理及特点分析

介绍了液体膨胀式波纹管疏水阀的工作原理,探讨了液体膨胀式波纹管疏水阀的热力学原理,分析了液体膨胀式波纹管疏水阀特点,为疏水阀的选型与设计提供参考。     

地震区高层建筑抗震优化设计的方法

本文简要的介绍了地震区高层建筑抗震优化设计的基本概念和五种优化设计的方法──满约束设计法、分部优化法、复形法、经验优化法及模糊优化设计法。     

C型波纹管的非轴对称自振频率

C型波纹管是一种重要的柔性连接和补偿元件。为了了解波纹管的动力学特性 ,基于 Novozhilov薄壳理论 ,用有限元法建立了 C型波纹管非轴对称自由振动的广义特征值问题。选取两结点非协调曲边旋转壳单元作为离散单元 ,解决了 C型波纹管因子午线曲率有突变而在求解上造成的困难 ,将所有相关变量沿其环向进行了 Fourier展开 ,得出了任意子午线形状的波纹管在任意环向谐波时的特征值 ,并对两种端部条件下的 C型波纹管进行了特征值分析