【摘要】微混合器作为一种重要的微流控器件，在微流控系统中具有广泛的应用。本文基于改进的微流道拓扑优化设计模型，分别研究了采用欧拉和拉格朗日描述方法进行微混合器的拓扑优化设计。本文基于前人研究的成果，进一步完善了微混合器的系统性设计与评价方法：(1)通过对传统拓扑优化设计模型的研究，针对直接采用不可压NS-Darcy方法优化易导致的渗透和数值不稳定问题，采用固相介质弱可压的松弛条件来获得固相低渗透效 […]

【摘要】随着全球汽车产量和保有量的持续增长，能源短缺和环境污染等问题日益严峻，轻型节能环保汽车的研发已经成为当今汽车工业发展的趋势。因此，在保证安全使用性能的前提下，对汽车进行轻量化设计具有重要的理论和实际意义。在汽车轻量化的方法与途径中，资金和技术严重制约着新材料和新制造工艺的应用，对结构进行改进设计成为轻量化应用最广泛的方法。本文针对汽车轻量化设计中的结构优化设计问题，对结构优化设计理论与方法 […]

【摘要】内燃机是工程机械的主要动力装置。随着科学技术的发展，将拓扑优化技术应用于内燃机零部件的设计或改进中，可以有效提高相关零部件的结构特性。本文将连续体结构的拓扑优化方法作为分析内容，介绍了当今结构拓扑优化领域的发展状况，深入研究了在拓扑优化过程中所使用到的材料插值模型方法和优化算法，以及在拓扑优化结果中会出现的数值不稳定现象以及其抑制方法。以此理论研究为依据，将拓扑优化设计技术应用到内燃机零部 […]

【摘要】随着现代交通运输工具的不断革新与发展，国际上掀起了关于飞行汽车的研究热潮。飞行汽车兼具汽车和航空器的主要部件，既可以在地面上行驶，也可以在空中飞行，具有优异的陆空两栖机动性能。旋翼式飞行汽车的桨叶振动控制一直是飞行汽车优化设计中的关键问题，针对该问题，本文以优化桨叶的动力学特性为目标，在参考国内外相关研究成果的基础上，利用有限元方法对飞行汽车的旋翼桨叶进行了拓扑优化研究，并在此基础上探索性 […]

【摘要】工程结构优化设计作为提高结构使用寿命、降低零件制造成本、减少耗能的有效设计手段，已经成为目前工业设计研究的重点。作为拓扑优化设计的主要理论算法，变密度法成为主流有限元软件拓扑优化的算法基础，并广泛应用于汽车零部件、工程机械等的轻量化设计中。对其理论的研究和优缺点的改进，一直是优化设计人员的研究热点。本文的主要研究内容包括：(1)综述了结构优化的发展历程、拓扑优化理论和算法的国内外研究现状以 […]

【摘要】随着深孔加工技术的发展，深孔机床在深孔加工中起着关键的作用，床身是深孔机床的重要基础件，其自身质量和静动态性能对机床的加工精度和整机动静态性能均有较大影响。原始的深孔加工机床的结构部件多采用比较保守的经验设计，造成结构冗余、粗大笨重等现象，从而影响了机床的动静态性能，导致加工精度和稳定性较差。近年来，许多学者通过各种优化方法对机床结构进行了改进设计，但是在深孔加工机床中的应用研究较少，特别 […]

【摘要】液压挖掘机作为一种常用的、重要的工程机械，被广泛应用于民用建设、矿山开采、水利水电工程、军事运载等领域。液压挖掘机利用工作装置进行挖掘，其工作装置的性能和可靠性是整机优越性的重要标志，而工作装置铰点的位置和结构件强度是影响挖掘工作效率和作业性能的重要参数。工作装置的作业由三个油缸的复合运动及铲斗和土石方的相互作用来实现，其运动和受力分析情况比较复杂。工程应用中常出现动臂或斗杆油缸支架开裂失 […]

【摘要】机械加工产品质量要求的提高,对机床结构动态性能也提出了越来越高的要求。在机床设计开发的过程中有必要对重要承载部件进行静刚度和动态性能的分析,并建立整机的精准有限元模型进行优化以提升整机性能。因此,本文使用有限元的方法对数控机床分析,对床身进行结构优化,采用变量化分析的方法对床身进行参数分析和灵敏度分析,依据多目标尺寸优化和拓扑优化的结果确定了床身优化方案,建立含有结合部的整机模型,对整机性 […]

【摘要】通信网络技术的发展日新月异,面对目前我国正经历着由第三代通信网络(3G)向第四代通信网络(4G)升级的崭新时期,面对“最后一英里”接入瓶颈和光纤到户(FTTx)需求带来的挑战,以及未来面向云计算的网络平台建设需求,国务院于2013年8月提出了“宽带中国”战略以加强战略引导和系统部署。现阶段无源光网络(PON)是主流的光网络接入技术,传统PON存在用户载量小,传输距离有限,网络运维成本高等一 […]

【摘要】格子-波尔兹曼法(LBM)是近年来新兴的一种流体问题数值仿真方法。这种方法本身具有介观特征,使得其适用性较其他方法有所扩展。随着计算机技术的不断发展,尤其是最近一段时间并行计算设备的问世,LBM凭借其自身良好的并行性,被广泛应用于并行快速求解大型复杂流体问题。这种方法目前主要被应用于流体仿真领域。流体的优化也是近年来的学术研究热点,并被广泛应用于微流控芯片设计,汽车,船舶和航空器外形设计等 […]