现代设计理论与方法论文

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1、现代设计理论与方法学生姓名：刘勇学号：20114081115指导老师：周桂霞班级：生物技术（2）班中国·大庆2014年6月现代设计理论与方法的应用实例高焕和刘潇骁应用现代设计理论和方法对煤矿机械进行了优化设计，对操作是否简单，适用面是否广，功能是否齐全及人机工程各方面进行研究，提出利用优化设计方法建立强大的计算机软件、硬件系统，在利用三维CAD技术，可靠性机械设计，有限元法，机械产品参数优化设计，绿色环保设计，人机工程学设计，虚拟样机技术的条件下分析了煤矿机械设计与设计效率与周期、装配精准度，设计是否简单，合理，绿色环保，人工智能化，仿真技术的关系。并做出展望，

2、得出结果。运用以上一系列的方法和操作，解决了以往煤矿机械和人工劳动性能低劣，效率低下的问题(或得出以下结论)，使得现代设计理论与方法融入到煤矿机械设计的广阔发展，让其更好的为人民服务变成可能。赵匀,赵雄和张玮炜等应用现代设计理论与方法对水稻插秧机核心工作部件分插机构进行优化,采用3种方法建立分插机构的理论模型。在建立模型过程中,用电路模拟解决机构冲击载荷引起的弹性动力学问题;对难以用理论演绎建立理论模型的取秧过程,通过试验测定建立数值模型,镶嵌到总的理论模型中;通过台架试验测定分插机构支座力,验证总的理论模型的可靠性;通过高速摄影,测得推秧杆的运动与行星架转角关

3、系,验证插秧装置微分方程。提出了一种解决强耦合性、模糊性、非线性的多目标复杂优化问题的方法——参数导引优化方法,并建立了该方法的理论模型。在VB平台上设计了优化、虚拟制造、虚拟试验和测试软件。该软件在目标函数数值化基础上,增加了优化参数导引功能。石琴以某大客车为研究对象，综合利用现代设计方法中的相关理论，研究了作为汽车三大总成之一的车身结构的静、动态特性及轮胎的刚度特性。（1）通过建立坐标系，将截面离散化，用截面上关键点的坐标值来描述截面形状，使数与形结合。用代数方法研究几何问题，推导出实用性强、计算精度高且适合计算机编程计算的任意形状开口及闭口薄壁截面的几何特

4、性参数计算公式，解决了准确地确定任意复杂薄壁截面的形心、弯心及形心主轴位置的问题，并给出了算例。（2）在UG软件中建立车身骨架的几何模型后，用接口程序生成命令流文件将模型导入到ANSYS环境中，建立了车身骨架有限元模型，用有限元理论分析了静态工况下承载式客车车身骨架的强度特性。探讨了承载式车身骨架不同部位的受力特性，提出了通过对骨架结构进行局部改进来提高整体结构强度的方法及对原结构进行改进设计的方案。（3）在车身结构有限元静态强度分析的基础上，利用ANSYS软件进行了车身结构的模态分析。研究了由路面不平度引起的车身动应力的仿真计算方法。考虑到轮胎结构及其材料和动

5、力学特性的复杂性．在仿真分析中，为了避免由于轮胎的过度简化带来的误差，将整车划分为簧上和簧下两大系统。把簧上部分作为振动系统进行研究，车桥传到悬架的动载荷作为系统的输入，车身弹性体的动态响应(包括车身上各节点的动应力响应)作为系统的输出，建立了系统的动力学方程。根据弹性力学理论推导了车身动应力的计算公式。（4）研究了车身及悬架弹性对动力悬置系统隔振性能的影响。将发动机及其悬置系统、弹性车身、悬架作为振动分析系统，利用模态综合理论建立了系统的振动分析模型。用四端参数技术，分析了弹性基础情况下动力悬置系统的隔振特性：探讨了在高、底频区，弹性车身对悬置系统的动态特性的

6、影响及在发动机高频激振下，悬置系统的传递率出现过大的原因。（5）提出了根据轮胎结构的微观变形量分析轮胎侧偏刚度的思路。在对轮胎提出合理的运动假设前提下。推导了轮胎侧偏刚度与轮胎变形之间的定量关系，建立了在侧向力作用下，轮胎有限元模型中相关节点位移与轮胎侧偏角关系的数学模型。以子午线轮胎(185／60R1482H)为例，利用ANSYS软件对子午线轮胎进行了基于非线性模型的有限元分析。将计算结果和试验结果进行了比较，验证了理论计算结果的可靠性。（6）以结构及工作条件均较简单的集装箱半挂车车架结构为例，在结构设计的开始阶段引入拓扑优化理论，先对结构进行布局优化，获得较

7、合理的裙始结构方案，再通过结构参数优化设计，得到满足结构强度、刚度及设计工艺要求的最优结构。在ANSYS软件平台上利用其程序设计语言(APDL)将ANSYS命令组织起来，编写出参数化的用户程序，实现优化设计的全过程。通过用户界面设计语言(UIDL)，创建了主菜单和新的函数文件，生成具有行业分析特点和符合用户需要的集装箱半挂车车架优化设计专用软件模块。（7）研究了车身结构的静动态强度试验中的相关问题，在定远试验场对样车进行了强化试验，分析了样车在各种强化路面上的应力状况，通过对试验结果及理论计算数据的分析，验证了理论分折结果的正确性，陈晓川，刘晓冰和张暴暴等运用公

8、理设计理论对优化设计、可