基于DOE的电磁吸盘优化设计

主要介绍了基于DOE的电磁吸盘设计方法研究及DOE技术的原理,重点研究了正交试验设计,通过选择合适的试验设计方法进行试验,得到了相应的试验结果。通过对电磁吸盘试验进行正交多项式回归分析,建立了回归方程,回归方程与回归系数的显著性检验,得到了相应的试验结论。     

基于DOE技术的商用车驾驶室悬置隔振设计

对DOE技术在驾驶室悬置隔振设计中的应用进行了研究,提出将正交设计理论与ADAMS中的DOE技术相结合的方法。建立了参数化的整车模型,介绍了所提出方法的基本思想和实现过程,结合典型商用车全浮式驾驶室悬置隔振系统与主悬架系统的参数匹配问题进行了DOE计算,并给出了改进方案。     

基于公差的自动定位设计研究

提出了基于公差的自动定位设计方法。按TTRS理论对特征分类,构建加工前特征集确定定位特征范围;对特征加工方向分类,提出定位特征选择的标准;对零件设计公差分类,确定与定位有关的公差类型,引入相对公差确定公差约束程度,构造相对公差邻接矩阵搜索相对公差,提出自动定位设计的算法完成定位自动设计,为CAD、CAM和CAPP的进一步集成提供基础。     

S1115型柴油机燃油供给系统参数匹配的试验研究

基于S1115型柴油机喷油压力、供油提前角、喷油器孔数为试验因素,以燃油消耗率、排气烟度为试验指标,正交试验设计为试验方案,并基于Y380水力测功器,发动机1 600 r/min、90%负荷工况下进行了台架试验。利用方差分析及稳健性设计信息处理方法,对燃油供给系统参数进行优化,使发动机省油27.36 g/(k W·h),烟度下降2.1 Rb。当喷油压力为16 MPa、喷油器孔数为5时,燃油供给系统稳健性提高,参数公差范围得以扩大,降低了加工工艺的要求。     

蒙特卡洛仿真法在尺寸及公差设计中的应用

通过对机械工程设计中所采用的几种尺寸及公差设计方法的对比分析,提出了应用蒙特卡洛仿真法进行尺寸及公差设计的新方法。探讨了采用该方法进行计算机模拟,解决三维尺寸及公差设计问题的实现方法。在尺寸及公差设计中,该方法简单、易行,而且可以获得高的计算精度。以机械零部件为例,详细说明了应用该方法进行三维尺寸及公差分析的过程,从而证明了该方法的有效性和实用性。     

面向综合成本优化的前纵梁零件公差分配研究

针对某车型前纵梁零件的公差设计问题,分析确定了前纵梁总成上各个零件的定位基准、装配顺序,建立了基于3DCS偏差分析的前纵梁总成装配偏差模型,提出考虑零件制造成本和质量损失成本的综合成本评价函数,研究了面向综合成本最小化各零件测点公差的优化分配方法。针对前轮罩板零件测点公差结果与其他分配方法进行了对比分析,验证了所提出方法的有效性,也为车身零件的公差分配和质量提升提供了参考。     

基于试验设计的汽油机进气系统参数多目标优化

以集成优化方法为基础,建立汽油机进气系统优化流程,结合发动机循环模拟工具Boost进行计算,并通过试验对模型进行了验证.以标定转速下的进气系统几何参数(进气管长度、直径、谐振腔容积)、点火提前角与循环喷油量为设计变量,应用DOE试验方法,对发动机性能进行多目标优化计算,归纳了进气系统关键参数对整机性能的影响及各变量参数对发动机性能的影响规律,总结了进气管长度对发动机速度特性的影响,为进气系统优化设计提供了一种高效快捷的方法.     

基于虚拟仿真的某微型车悬架结构参数优化

以某微型客车为研究对象,利用多体动力学理论,在虚拟样机仿真软件ADAMS中建立了该车的麦弗逊前悬架模型。并对轮胎磨损的几个主要影响因素进行分析。利用试验设计方法(DOE)对麦弗逊前悬架的结构参数进行灵敏度分析,然后对模型进行优化,从而获得减小轮胎磨损的最优悬架布置方案。     

摆环箱失效试验分析及改进设计

通过对联合收割机摆环箱的试验、检测、公差分析,找到了摆环箱失效的原因并进行了改进设计。     

麦弗逊悬架外倾角偏差计算方法

对麦弗逊悬架车轮外倾角公差影响因素进行了分析,得出了麦弗逊悬架整车下线前轮外倾角偏差的计算方法;本文提出的外倾角偏差分析计算方法,可对引起外倾角偏差大的悬架部件设计因素进行系统分析,同时对合理设计悬架部件尺寸公差提供了有效指导。     

环形射流泵结构优化设计

运用DOE和CFD技术,以寻求环形射流泵效率最大时的最佳结构尺寸组合.试验射流泵模型原型取自真实试验,面积比1.75.首先对计算方法的可靠性进行了验证,在试验设计方法指导下,以最高效率为原则安排了多次试验,确定了4个主要因子,即流量比q、吸入室收缩角α、相对喉管长度lt及扩散管扩散角β,分别计算了射流泵在多种结构尺寸组合下的内部流动.借助统计分析软件对试验数据进行处理,确定各结构参数对射流泵性能影响的重要程度,找出最优的结构组合.结果表明该方法取得了很好的效果,试验设计预测最大效率36.3%与CFD模拟结果35.8%非常接近.影响泵性能的主要结构参数中,相对喉管长度比扩散管扩散角、吸入室收缩角更为显著,双因子间的交互作用比因子单独作用更为明显,为环形射流泵进一步优化设计,确定其合理的工作范围提供了依据.     

基于模糊理论的农机公差优化的研究

以公差优化为目标进行加工成本计算是对公差－成本关系进行建模的基础，而面向制造环境的加工因素的处理又是此问题的重点和难点。应用模糊数学原理提出一种在建模中处理成本的模糊化处理方法，从而使公差－成本模型紧密联系具体工艺过程，实例证明此方法可靠、适用。     

大型箱涵式泵装置优化设计与试验

为了研究箱涵式泵装置进、出水流道的水力性能,采用了基于CFD数值模拟计算和模型试验的DOE正交设计试验方法。对进、出水流道进行三维参数化建模,以进水流道出口断面速度均匀度和水力损失为目标函数,针对进水喇叭管、导水锥和出水喇叭管、出水导流墩控制尺寸进行五因素四水平的正交试验设计。通过CFD数值模拟手段,针对设计流量工况点,分别对进水流道和出水流道各16个设计方案进行数值模拟计算,分析不同控制尺寸对进、出水流道水力性能的影响。最后通过模型试验对优化方案数值计算结果进行可靠性验证。数值模拟和试验结果表明,通过DOE正交设计方法进行进水流道优化设计,可以得到各控制参数对进水流道水力损失和出口断面均匀度的主次影响,进水流道最大水力损失达到8.56 cm,最小水力损失为3.91 cm,优化方案水力损失为3.65 cm,出口速度均匀度达到93.07%,较初始方案水力损失降低了1.31 cm,出口速度均匀度提高了1.17个百分点;出水流道最大水力损失为46.07 cm,最优组合出水流道水力损失为32.53 cm,较原始方案水力损失减小了7.96 cm。根据泵装置全特性曲线可知,该泵装置出水流道水力损失在设计工况下最小,最高运行效率达到70.04%,最高运行扬程为4.0 m,在设计扬程1.36 m时,效率为66.82%,对应流量为34.31 m3/s。模型试验最高运行效率达到71.5%,在设计扬程1.36 m时,试验运行效率在64%左右,与数值模拟结果吻合较好。     

基于工序切削体的三维公差模型

在工序特征识别的基础上,提出了一种基于工序切削体的三维公差建模方法。该方法视毛坯模型为零件模型和工序切削体集合的装配体,利用小位移旋量描述零件和工序切削体的公差旋量,计算各旋量的变动约束;构建工序切削体集合的公差网络图,探讨设计公差在工序公差网络中的传播机制,建立工序公差累积模型,为工序公差设计提供基础。最后,通过实例验证该方法的有效性,并说明基于该建模理论的工序公差分配方法。     

基于CFD模拟模型的温室温度场均匀性控制

为达到精确控制温室环境因子的目的,提出一种基于计算流体力学(CFD)模拟模型的试验设计(DOE)优化控制系统,通过正交试验设计,在尽可能少的CFD求解次数下,获得环境因子控制的最优组合;以温度场控制为例,通过引入均匀性评价指标,以CFD为计算工具不断改变控制输入的组合,使该指标达到极小,从而在原有温度定值控制基础上,使温室作物温度生长的局部差异减小,提高温室综合生产效率;最后以试验实例给出了这种方法求解的基本过程,结果表明优化后的效果明显,控制组合方式易于获得。     

基于ADAMS的客车空气悬架结构参数DOE优化

利用多体系统动力学软件ADAMS建立了某大型空气悬架客车整车动力学模型,通过固有频率和平顺性试验对其进行了验证,并应用该模型对整车操纵稳定性进行了仿真分析。结合仿真数据利用ADAMS/Insight模块对空气悬架导向机构进行了DOE优化,并对优化前后整车操纵稳定性进行仿真试验对比。结果表明:优化后的稳态回转特性有了显著改善。     

1MSF-3型残膜回收机机架的设计与优化

1MSF-3型残膜回收机的主要承载部件是宽幅可折叠式机架,其强度和刚度直接影响了残膜回收机的正常作业。为此,首先利用Solid Works软件建立宽幅可折叠式机架三维参数化模型,并将模型导入ANSYS Workbench中进行静态特性分析,获得其在作业情况下的等效应力及等效位移云图;其次,基于AWE环境下的Design Explorer模块,采用DOE方法 ,以宽幅可折叠式机架中的各个梁横截面尺寸作为设计变量,以应力和位移为限制条件,质量作为优化指标对机架进行多目标设计优化。结果表明:优化后机架质量减少了10%,满足力学性能要求;机具结构的设计合理,为残膜回收机的设计提供了理论支持。