基于人工神经网络指导短纤维增强复合材料设计

本文提出了一种基于人工神经网络指导短纤维增强复合材料（SFRCs）的方法。该方法分为两步，首先结合取向平均法和自洽假设建立数学模型，计算出不同体积分数下SFRCs的弹性性能；然后建立两个不同的人工神经网络，将数学模型计算得到的数据集投入训练。由此可以快速地由SFRCs的体积分数预测出其弹性性能；也可以由已知的SFRCs的弹性性能反推导出其纤维的体积分数。本文提出的方法对于复合材料实验的设定有一定的参考意义，与传统方法比可以有效减少重复实验次数，降低成本与周期。

融合LabVIEW与PLC的视觉机器人搬运 仿真系统

为提高杏鲍菇包装后装箱效率和减轻人工劳动力，设计一种基于LabVIEW与PLC编程的控制程序，配合直角坐标机器人的精准点位控制，从而实现高精度、高效率和易控制的整体搬运系统。使用NI OPC工具包建立LabVIEW和PLC通讯连接，进行数据传输；用Profinet通讯方式建立PLC与机器人通讯，来对机器人PTP控制；外部实体通讯连接要建立虚拟串口通讯NI VISA，来进行数据写入和读取，以达到人机交互、虚实互控目的。

玉米种子的多面体离散元建模

为了建立更真实的玉米种子离散元模型，本文以三个品种的玉米种子为研究对象，采用多面体的方法建立了玉米种子的颗粒模型。使用三维扫描技术获得玉米种子的外部轮廓点云数据，通过处理得到不同网格数量的玉米种子多面体模型。通过玉米种子动态休止角的仿真值与实验值的对比，验证了采用多面体建立玉米种子颗粒及其群体模型的有效性和准确性，同时发现网格数量对玉米种子动态休止角的影响不大。 关键词：离散元法；玉米种子；颗粒建模；动态休止角；多面体方法

凹槽对6063铝合金力学性能影响分析

表面缺陷导致材料强度、塑性和疲劳性能的降低，从而降低机械零件使用寿命以及在使用过程中危及人身安全。为了探究凹槽分布对6063铝合金的力学特性影响，对单个凹槽、凹槽间距分别为1.0 mm，2.0 mm，3.0 mm，4.0 mm五种不同的试样采用室温单轴拉伸实验结合数值模拟的手段进行分析。试验和数值模拟结果表明，当试样存在凹槽时，材料的塑性受到很大影响，材料的拉伸位移显著降低；不同凹槽分布对材料应力集中影响较小。材料力学性能的降低归因于材料截面积的降低和凹槽带来的应力集中。

基于PERA SIM Fluid的Ahmed类车体气动阻力研究

本文以Ahmed类车体模型为研究对象，使用安世亚太自主研发的通用流体动力学仿真软件PERA SIM Fluid进行建模和仿真，研究了后背倾角为0°、12.5°、25°和35°的气动阻力特性。PERA SIM Fluid计算得到的车体尾部附近流线，和文献中不同后背倾角下的流线拓扑结构图相一致，验证了仿真结果的合理性。PERA SIM Fluid计算得到的阻力系数以及对称面上的X方向速度分量，也和文献中的风洞试验数据进行了对比，得到了相一致的结果，验证了软件的计算精度。本次研究的过程也表明了PERA SIM Fluid软件已经具备了易用性、可靠性和高精度的特点，是一款成熟的通用流体动力学仿真软件。

基于RBPF-SLAM构图算法的优化与验证

针对定位与构图 (Simultaneous Localization and Mapping, SLAM)算法有的粒子退化及多样性耗散等问题，分析研究了基于Rao-Blackwellized粒子滤波的SLAM算法的基本原理，本文提出一种匹配特征的建议分布函数算法，此算法同时考量机器人的运动和机器人最近的观察结果，这大大降低了滤波预测过程中机器人姿态的不确定性。本文采用选择性重采样的方法，从而减少采样粒子个数、减少了计算量。通过仿真与试验表明，本文提出的算法在机器人操作系统 (Robot Operation System, ROS)中，使用机器人平台可在不同的障碍物复杂空间下构建出准确性较高的环境地图。

基于三维实体模型的注塑成型保压过程模拟

注塑成型周期主要包括填充、保压和冷却三个过程，而保压过程对塑料零件质量有着极其重要的影响，如果保压时间、保压压力和熔体温度设置不合理，则会导致型腔内部压力分布不均匀，从而使得熔体在型腔中不同位置的密度和收缩率不一致，导致零件制品出现翘曲、沉痕等缺陷，严重影响零件的尺寸精度、外观和机械性能。本文研究的目的是基于现有的超算平台，及有限体积法计算程序，开发基于三维实体模型的注塑数值模拟计算模型，该模型数值方法基于可压缩两相流模型，采用有限体积法进行离散，结合流体体积法(VOF)进行界面捕获。使用Cross-WLF(Williams-Landel-Ferry)黏性模型对聚合物熔体的流变行为进行表征。采用本数值计算模型分别模拟平板型腔和带圆柱嵌件型腔熔体保压过程，成功预测了型腔压力、温度和应力等流动特性的分布，数值模拟结果与文献中的结果基本吻合。

某车型千斤顶固定处车身钣金撕裂破坏问题与解决

对某车型千斤顶固定处车身钣金的撕裂破坏问题进行原因分析，发现是在千斤顶固定与限位不充分的情况下，由系统的振动疲劳导致的。对多种千斤顶固定方案比较筛选，确定改进方案。将试验场载荷谱进行加速处理，通过随机振动疲劳分析表明改进方案满足要求，台架试验印证了该方案的有效性。目前，千斤顶固定方案已通过了整车道路耐久试验。

某电动牙刷振动噪声仿真

为提高电动牙刷产品噪声性能，设计出用户更满意的产品，需在开发中对振动噪声性能进行设计。某电动牙刷开发中对振动噪声进行了理论设计；并借用其他行业应用方法，开展了模态、振动、辐射噪声仿真评估，为产品设计优化提供了参考。理论设计中对激励源进行了有效的隔振降噪处理，模态仿真结果表明壳体模态与电机激励模态进行了隔离，振动仿真结果表明电动牙刷手持振动感觉较好，噪声仿真结果说明该款产品噪声小于对标产品的辐射噪声。试验结果验证了仿真方法的准确性及有效性。

微槽截面形状对浮环密封性能的数值研究*

精加工技术的飞速进步为密封领域微纹理形状的设计和验证提供了技术支持，但微纹理底部形状对浮环气膜密封装置综合性能影响一直被忽略。为揭示矩形槽横截面形状对浮环气膜密封特性的影响规律，提出矩形、等腰三角形、左三角形和右三角形为槽底形状的四种密封槽型，以期调节微尺度流动，旨在有效改善浮环气膜密封装置的密封综合性能。采用有限差分法耦合求解压力控制方程和气膜控制方程，并搭建试验台对算例进行试验验证，随后考察了工况参数对密封性能的影响规律。结果表明：试验装置验证了数学模型的正确性。通过改变转速、压力和气膜厚度对四种不同的横截面形状的新型密封槽型密封性能进行规律讨论，右三角形截面形状的矩形织构化浮环气膜密封的性能优于其它形状。研究结果为进一步研究织构化浮环气膜密封提供了理论支持，同时也为微纹理槽型优化提供参考。

弹丸非线性材料参数反求及侵彻效应研究

高强度合金钢是高速大口径弹体侵彻工程中常用材料，但复杂的合金成分和高强度韧性使其非线性材料参数难以用实验直接量化，进而导致相关侵彻仿真结果无法准确应用于弹体动力学工程中。因此本文提出一种基于CAE模拟计算的弹丸非线性材料参数获取方法并对弹体侵彻效应进行研究，首先进行霍普金森压杆试验，利用LS-DYNA进行有限元模拟得到弹丸材料的应力应变数据，不断调整得到与实验数据相符的弹丸材料Johnson-Cook材料参数。然后将其应用于弹体侵彻数值模拟中，对多角度多速度情况下的侵彻过程进行分析，分析弹丸侵彻深度、弹体过载等结果的相关影响因素。本文解决了部分侵彻有限元分析中弹丸非线性参数难以获取的问题，提高侵彻CAE计算准确度，同时对其他高应变率高温耦合作用下的金属材料力学行为分析也具有一定适用性。

管束结构流弹失稳的数据驱动建模与应用

传热管束是压水堆蒸汽发生器的核心部件，容易发生流致振动问题。在流致振动机理中，流弹失稳会在短时间内导致管束破坏，危害最为严重。本文通过数据驱动的方式，开展管束流弹系统的稳定性分析，建立耦合CFD的半解析理论模型，以便更好地完成蒸汽发生器中管束结构的力学设计。首先，引入DMD方法对流固耦合系统进行降阶分解，从DMD模态层面研究系统的稳定性。然后，分别基于准稳态流动理论、非稳态流动理论、一维非定常流动理论，通过理论推导和CFD计算相耦合的方式，发展理论模型中众多参数的辨识方法，建立起CFD与理论模型耦合的半解析模型，并用现有试验数据进行验证。结果表明，本文预测方法与试验符合较好，可在工程中推广应用。

基于.NET平台的结构疲劳/损伤容限分析系统设计与实现

本文以航空单位结构疲劳分析需求为牵引，以相关技术手册、海量实验数据为基础，采用工程方法，基于.NET平台，使用C#语言，构建专业数据库(包含结构形式、受载形式及材料性能等计算参数)，研发复杂载荷下结构载荷谱处理、裂纹萌生寿命预测、考虑迟滞效应的疲劳裂纹扩展寿命和剩余强度分析等功能模块，并最终完成集成，形成具有自主知识产权的、对标国外疲劳分析软件的结构疲劳/损伤容限分析系统。

基于改进YOLO v5的焊缝缺陷检测方法研究

针对工程中常用的盘扣式脚手架立杆焊缝缺陷，提出一种基于YOLO v5模型的检测方法。在现场采集的图像并通过几何变换和CycleGAN进行数据增强，获得2000张图像建立数据集，之后按照6：2：2的比例将数据集分为训练集、验证集和测试集，之后使用YOLO v5模型进行缺陷检测。为解决缺陷识别精度低的问题本文加入注意力机制CBAM，使用BiFPN结构，改变损失函数对YOLO v5模型进行改进。实验结果表明，本文所提方法使模型的检验精度获得提升，mAP@0.5:0.95达到58.9%，比较原本模型提高8.3%，本文所使用改进方法有效提高了焊缝缺陷的检测效果，帧数达到76FPS，符合实时检测的要求。

基于随机振动试验的车载座舱数值分析及结构优化

发射装备车辆作为发射系统的重要组成，车辆结构的抗振性设计至关重要。针对道路运输工况下车载座舱遭受随机振动激励而损伤这一问题，本文对座舱的随机振动响应特性进行研究。首先对座舱试验件进行振动台试验，获得试验件在不同跑车工况下的加速度、应变、应力等动力学响应数据，然后建立座舱数值分析模型并进行随机振动响应分析计算，通过与振动试验结果对比，验证了本文数值分析方法的合理。基于此，对数值分析模型进行全工况计算，将仿真与试验结果结合进行随机振动响应分析，分析结构振动特性与失效机理，最后对座舱结构进行优化设计，优化后的结构满足振动标准要求，具备较好的整体强度与抗振性能。

基于阻尼力的减震器支架失效分析及改进

某车型的前减震器安装支架在强化耐久路试进行至57%时发生开裂，在前期开发过程中，基于静态载荷分解的静强度有限元分析并未发现该处风险。为解决前减震器安装支架的开裂问题，本文基于减震器的阻尼力，通过有限元分析对前减震器支架开裂失效问题进行重现，同时对原结构进行优化改进，最终改进后的减震器安装支架结构在搭载路试样车后继续进行强化路试试验。试验结果表明，改进方案的前减震器支架结构未出现开裂等结构耐久问题，具有较好的耐久性能。

时变摩擦界面下湿式离合器热弹流耦合特性

湿式离合器在滑摩过程中摩擦界面参数值实时变化，温度场、应变场和流场之间相互作用。为探求时变摩擦界面下湿式离合器热弹流耦合特性，以某车辆湿式离合器为研究对象，基于流体动力润滑理论以及传热学理论，采用有限元方法，建立湿式离合器摩擦副热弹流耦合模型，求解得到其热弹流耦合特性，对比分析不同油膜厚度、相对转速、控制油压和粗糙度下的热弹流参数的变化规律；设计湿式离合器试验方案，通过对比摩擦片温升性能试验验证热弹流耦合模型的准确性，探明热弹流耦合条件下摩擦片与润滑油膜表面温度及应力应变分布规律，为湿式离合器的动态设计和结构优化提供理论基础。

双旋弹的数值虚拟飞行仿真

对于双旋弹的飞行稳定性问题，目前尚未发展出能考虑高速自转带来的非定常气动力，并进行长弹道段的追随稳定性研究的方法。本文研究开发了非结构混合滑移网格技术，并进一步耦合双旋弹的七自由度动力学模型，搭建了高保真的数值虚拟飞行仿真平台。通过对双旋弹在不同弹道段的飞行仿真，获得沿弹道段复攻角的变化历程，分析高速自转的双旋弹产生弹道追随稳定性的气动/运动耦合机理。数值仿真结果表明：双旋弹在弹道起始段及中段存在动力平衡角。动力平衡角产生的静力矩使双旋弹向运动方向发生进动，形成追随稳定性。相比于起始段，中段弹道弯度更大，双旋弹弹道追随稳定所需的动力平衡角更大。

增材制造钛合金疲劳性能研究综述

金属增材制造技术可用于大型、复杂高性能钛合金结构件的制备，在航空航天等领域具有显著的优势和巨大的发展潜力。虽然增材制造钛合金构件的强度已经能够超过锻件，但它仍存在内部孔隙、熔合不良、粗大的柱状晶及残余拉应力等问题，使其在疲劳性能上与锻件具有一定的差距。本文在总结介绍增材制造钛合金疲劳性能影响因素的基础上，重点讨论了增材制造钛合金疲劳性能研究方法和相关研究成果，最后分析了提高增材制造钛合金疲劳性能的措施。

单体大口径反射镜结构优化研究进展综述

通过调研单体大口径反射镜的结构优化的研究现状，针对单体大口径反射镜镜体与支撑两大主要结构，研究单体大口径反射镜结构优化的结构形式与设计方法。对单体大口径反射镜的结构特征与设计算法进行阐述，总结不同结构特征的性能差异和不同设计算法的优化差异。通过对目前单体大口径反射镜结构优化研究的总结，归纳目前单体大口径反射镜结构优化存在的问题，预测单体大口径反射镜结构优化研究的发展趋势，期望对未来单体大口径反射镜提供借鉴。

超高承载飞行器微小型齿轮的 仿生拓扑优化研究

研究了在高惯性力下作用下飞行器微小型齿轮的优化方法。将弹性力学理论与有限元法结合建立了该微小型齿轮的最大应力的理论模型，该模型与有限元计算结果误差小于7.3%。通过概率有限元分析进一步验证和修正了所建立的理论模型，同时，结合仿生学思想初步细化关键优化参数的取值范围，提出了融合数值算法和理论简化模型相结合的优化方法。针对该微小型齿轮优化，选取计算拓扑类似的七星瓢虫黑色斑点面积比18.3%来初步确定减重孔的取值范围，并基于外点罚函数法对该微小型齿轮进行了优化，结果表明最优时减重孔去除面积比正是此值，工程实践表明该齿轮运行可靠。为微小型齿轮系统在恶劣工况下的优化设计提供了参考依据。

于改进人工势场法的喷胶机器人多段轨迹规划

针对喷胶机器人轨迹规划，采用人工势场法进行研究，对人工势场法中局部最优和搜索效率进行分析，优化引力势函数和斥力势函数，仿真结果显示可顺利到达目标点。针对笛卡尔空间轨迹规划，设计了多段路径平滑过渡的方案，并采用S型速度曲线进行速度/加速度插补。最终实现喷胶机器人末端无碰撞且稳定的运行轨迹。在 MATLAB 软件中对算法进行了仿真，喷胶效率提高了约47.2%，最后针对喷胶轨迹进行了实验验证，结果满足喷胶工序要求。

跨座式单轨车辆走行轮磨耗影响因素分析

跨座式单轨车辆走行轮胎磨耗研究对提高轮胎服役寿命有重要意义。针对跨座式单轨车辆走行轮胎存在较严重偏磨现象，利用VPG技术理念，建立车辆“转向架—走行轮系—轨道梁”系统耦合有限元模型，以摩擦功总和及摩擦功偏度值分别作为磨耗和偏磨耗评价指标，探索了水平轮径向刚度、走行轮轮距和走行轮胎充气压力对走行轮磨耗性能的影响及规律。结果表明：过大的水平轮径向刚度会加剧前左走行轮和后左走行轮的偏磨耗程度；走行轮轮距的增大使走行轮胎面摩擦功总和随着增大，轮距420mm是变化程度的临界值；增大轮胎充气压力可以改善走行轮胎偏磨耗状态。

7075铝合金力学行为有限元模拟

高强度7075铝合金是实现汽车轻量化的重要材料，本文以7075铝合金为研究对象，通过室温单轴拉伸实验结合数字图像相关法(DIC)技术手段进行有限元仿真分析，并基于室温单轴拉伸实验建立了前馈神经网络学习模型，得到了良好的预测效果，进一步将模型的预测能力与有限元相结合。结果表明：断裂前，通过DIC分析显示的最大应变为0.214。基于DIC数据分析的7075铝合金的真实应力应变数据，建立的前馈神经网络学习模型能够准确预测材料的应力应变，仿真计算得到的应力应变曲线以及BPNN模型结合有限元得到的应力应变曲线都和实验曲线重合的比较好，验证了所建立的BPNN模型和有限元仿真计算的准确性。

蚀坑角度对7005铝合金力学性能的影响

腐蚀导致材料强度、塑性和疲劳性能的降低，从而降低使用寿命，对设备、环境、人身安全等造成严重危害。本文以7005-T651铝合金为研究对象，通过机械钻孔法人工模拟腐蚀坑进而开展准静态拉伸试验，发现腐蚀坑的存在明显降低了材料的力学性能，使得拉伸位移显著降低。在坑半径为0.6 mm,坑间距为3 mm的条件下，通过数值模拟发现，坑间角度的增加会逐渐增大应力集中效果，θ<40°时，双坑的应力集中效果低于单坑。试验和数值模拟对比发现，材料的失效是腐蚀坑导致的较大的应力集中和有效截面积损失综合作用的结果。

某电动汽车尾门低频路噪分析与优化

针对某SUV电动车后排40Hz低频路噪较高的问题进行分析，通过传递路径分析对轮胎以及车身板件开展研究，识别路噪问题主要传递路径。轮胎的扭转模态为40 Hz，导致轮芯在40Hz激励力较大，激励通过后副车架衬套传递至车身，并与尾门Ry扭转模态耦合产生低频路噪问题；讨论分析了尾门模态对低频路噪的影响，综合给出了最终优化方案，CAE分析显示通过优化车身结构有效改善问题频率的低频路噪问题。本文通过优化尾门模态解决整车低频路噪问题，对类似的工程问题有一定的参考意义。

啦啦操动作“屈体分腿跳”动力学仿真

“屈体分腿跳”属于啦啦操跳跃类难度，在啦啦操成套中有着至关重要的地位。为探明“屈体分腿跳”技术动作的动力学原理，为其训练方法和评价标准提供科学依据，本文借助机器人学理论，对“屈体分腿跳”技术动作的动力学原理进行研究，并将动力学模型应用于“屈体分腿跳”运动过程中身体各部分的力学特性分析，结果表明，本文建立的力学模型能够准确地对“屈体分腿跳”的运动过程进行模拟，计算得到的人体姿态与实际运动状况相符，为进一步对“屈体分腿跳”的力学原理进行探索奠定了基础，为运动员的训练方法改进提供了理论依据。

熔液入口压力对制备合金粉末的研究

真空气雾化制粉技术是一种最常用的金属粉末及合金粉末制备技术。研究制备球形Ni60A合金粉末对相关工业技术的应用和发展具有重要价值。本文采用了数值模拟计算与实验相结合的方法，研究了雾化过程中熔炼室加压对Ni60A合金粉末的影响。用单向流和DPM离散相模型对雾化过程进行数值分析，研究加压后对流场特性及粉末分布、粉末粒径大小的影响；在实验中装加压装置，用大量气雾化实验来验证仿真结果，发现实验结果和仿真结果有较好的一致性；与没有加压时生产的Ni60A合金粉末进行对比，可以发现在合理范围内施加压力后制备出来的Ni60A合金粉末球形度高，表面光滑；通过往金属熔体表面施加适当的正压驱动，发现制备的粉末收得率与没有加压相比大幅提高。

数字孪生在海上风电安装中的应用研究

：随着海上风电项目向深海扩展，其施工难度也相应提升，需要有效模拟仿真方法进行辅助。本研究将数字孪生技术引入浮式风机安装，设计安装工程的数字孪生框架，依次构建数据层、融合层以及应用层三个层次，据此实现数据的同步反演以及安装过程模拟、力学状态仿真分析及异常识别三项功能应用。工程实践中，基于本研究可提前发现问题并优化施工方案，提升安装管理水平及效率。

高空机载灭火剂流动输运数值仿真

为探究高空环境对飞机货舱灭火系统内灭火剂流动输运动态的影响，本文采用Fluent软件对一小型“哈龙”1301机载灭火系统装置管网中灭火剂的流动输运动态进行了数值建模与仿真模拟，计算得到10000米高空下“哈龙”1301灭火剂在管网内的输运和释放动态，并与海平面高度下灭火剂输运释放过程中压力、相体积分数及相变传质速率三个特征变量进行了对比分析。结果表明，高空环境下灭火剂的输运释放遵循“三阶段”，此外，高海拔环境不利于灭火剂的流动输运。该研究结果可为优化机载灭火系统在高空环境下的流动输运能力提供理论依据。

多外力分步作用下细长梁大变形求解算法研究

为准确求解细长梁在多外力分步作用下的大变形问题，本文首先通过建立、分析绝对节点欧拉-伯努利梁单元受多外力同步加载的静力学平衡方程和同步加载求解算法，揭示了多外力耦合作用机制，即函数表达式相互独立的外力子项以节点坐标向量为纽带实现耦合，并通过节点坐标向量的迭代进行同步更新。基于此，针对梁单元受多外力分步作用的工况，提出相应求解算法：外力平衡法和参考构型变换法。利用所提算法求解了几何非线性算例，并以ABAQUS仿真结果作为对比参照。结果表明，基于同步加载法和外力平衡法所得结果与ABAQUS仿真结果一致，但基于参考构型变换法所得结果与ABAQUS仿真结果相比，存在明显偏差。造成此偏差的原因是在引入新外力后，将已加载外力所得平衡构型作为参考构型的方法无法准确反映已加载外力对新平衡方程和整体切线刚度矩阵的贡献。

立柱式半潜平台的稳性计算方法研究

随着风电向深远海发展，漂浮式风电机组体现了成本优势。立柱半潜式平台是当前应用较多的浮式平台。当前半潜平台设计过程中，需要对平台做稳性校核。目前尙缺乏针对立柱式浮式平台稳性校核的理论计算方法。本文基于立柱式半潜平台的结构特点与船舶稳性理论，提出一种针对立柱式半潜平台的稳性计算方法，该方法简单快捷，无需进行数值模拟。为验证该方法的准确性，基于NREL 5MW风电机组的两种立柱式半潜式平台设计，分别使用本文提出的理论计算方法与SESAM软件进行了稳性计算。对比结果显示：本文方法的计算结果与SESAM的计算结果均非常吻合，证明了本文方法的准确性。本文提出的理论计算方法可以为漂浮式风电机组的半潜浮式平台快速设计提供支撑。

考虑细观温度场的2.5D机织复合材料热固耦合失效模拟

本文建立了2.5D机织陶瓷基复合材料(Ceramic Matrix Composites，CMC)的代表体元模型，结合航空发动机涡轮的工作温度分布，建立了考虑细观温度场影响的CMC强度模型，预测并对比了不同温度场分布下的CMC单轴拉伸力学性能和拉伸强度，同时对代表体元模型在不同温度场分布下发生拉伸失效时失效单元分布进行了对比和讨论。本文基于2.5D机织CMC扫描图像简化建立了周期性的代表体元几何模型，并结合SiCf/SiC小复合材料的拉伸、剪切力学性能，为模型有限元单元赋予渐进损伤参数。结合航空发动机涡轮工作状态的温度分布，考虑代表体元与涡轮叶片的尺度差异，为代表体元模型设计多组温度边界条件，得到其内部的细观温度场分布，进而模拟材料受单轴拉伸失效过程，得到了不同细观温度场下材料的单轴拉伸曲线、失效强度以及失效时损伤单元分布情况，讨论了温度场分布对2.5D机织CMC单轴拉伸力学性能的影响。

11R24.5全钢载重子午线轮胎轻量化设计

摘要：介绍全钢载重子午线无内胎11R24.5规格基于有限元仿真分析技术的轮胎轻量化设计。轮廓结构设计：外直径OD为 1088mm,断面宽度SW为268mm,胎面接地宽度215mm,采用两段弧设计，两段弧高度和h为4.5mm，与轮辋配合直径Dr为621mm,轮胎胎踵着合宽度Cr为240mm,轮胎设计水平轴比值（H1/H2)为 1.08，设计花纹深度16.5mm,花纹饱和度76.83%，采用变节距设计，节距数58。施工设计：胎面Tread采用全贯通式结构，由上胎面胶CAP、基部胶Base和粘合胶片组成；冠部采用的3层Belts冠带层结构设计，1#-Belt采用帘线结构为0.365+6*0.32 ST密度EPD为55的钢丝帘布，2#-Belt使用帘线结构为3+8*0.33HT密度EPD为45的钢丝帘布，钢丝帘线，3#-BELT使用帘线结构为5*0.30HI密度EPD为50的高缓冲帘布，胎体Carcass采用帘线结构为3*0.24/9* 0.225CCST密度EPD为65的钢丝帘布，子口补强层Chafer采用帘线结构为3+9*0.22W密度EPD为55的帘布；胎圈采用直径为1.83的钢丝按照8-9-10-9-8-7排布60°一跳线的方式缠绕；成型工艺采用三鼓式胶囊反包成型机成型；通过我司严格的室内型式实验及装车测试证明，11R24.5轻量化产品重量具有相当的成本优势，产品性能通过相关法律法规的要求，磨耗寿命表现优良。

微模块数据中心抗震性能仿真分析与研究

摘要:当前，我国数据中心建设处于快速发展阶段，数据中心设备的抗震性能设计水平亟待提高。本文以微模块数据中心为例，采用Hyper Works软件平台进行结构抗震性能仿真模拟，完成结构抗震风险评估工作，为其工程优化设计提供明确的指导方向。分析过程采用的计算方法，对于微模块数据中心结构的快速评估具有重要的参考价值。 关键词：数据中心 微模块 仿真模拟 抗震性能

下肢胫骨骨折三维形态特征研究

摘要：研究目标：本研究目标开发一种骨折面地图的方法来分析下肢胫骨远端骨折的三维形态特征，探讨胫骨远端骨折的高发区域。研究方法：使用病人图像进行骨折的三维重构、虚拟复位，通过配准、骨折面提取等步骤进行骨折面地图的制作，最后计算骨折线分布生成骨折云图。研究结果：骨折面集中在四柱分型中的内柱和后柱，通过云图发现有两条带状骨折高发区域，位于内踝周围呈环形带状和后踝与底部交接处呈长条带状，对比皮质骨内外云图发现，有部分内表面区域的云图颜色更深。结论：骨折面地图能够在三维空间内呈现骨折的具体形态，胫骨远端的后踝和内踝是骨折的高发区域，两条带状骨折高发区域和皮质骨内表面云图颜色比外表面更深的部分，说明这些部位应力更加集中，有助于医生对内固定物设计和螺钉固定位置等操作的判断。在今后的临床研究和实践中，骨折面地图可以成为一种重要的工具和手段。

腓骨骨折形态特征的数字化分析技术

摘要：研究目标：本研究开发一种骨折面地图的技术并转化为云图来分析下肢腓骨远端骨折的三维形态特征，讨论腓骨远端骨折的高发区域。研究方法：本研究使用13例患者影像资料，其中腓骨骨折患者12例，腓骨未发生骨折患者1例。使用病人图像进行骨折的三维重构、虚拟复位，通过配准、骨折面提取等步骤进行骨折面地图的制作，最后生成骨折线与骨折面云图进行分析和比较。通过生成骨折面地图，可视化骨折的内部情况，也能作为骨折区域图用于识别骨折高发区域。研究结果：通过骨折面地图的分析，发现腓骨远端骨折好发部位为后缘、外侧缘、内侧缘、外踝靠近外侧缘位置，比例为91.6%。结论：本研究提开发了腓骨远端骨折形态特征的数字化分析技术，为临床研究提供一种新的参考方式。

CAD/CAM软件在航空发动机制造领域的应用现状及发展趋势研究

摘要：随着计算机性能的提升与计算机图形学技术的发展，计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）基础理论与技术日趋成熟，并在机械制造领域得到了广泛应用。目前，国内外各大研究机构与软件制造商投入了大量的人力及资金进行软件开发，并推出了多款软件。本文首先针对当前航空发动机制造领域CAD/CAM技术的研究内容、应用优势以及发展现状进行了简要概述；然后，对国内外主流软件的功能与特点进行了详细介绍；最后，从标准化、集成化、智能化与网络化角度出发，对软件的发展趋势及在航空发动机制造领域应用进行了展望。

基于特征的航空发动机整体叶盘加工参数优化及质量控制技术研究

摘要：本文以某整体叶盘零件为载体，针对航空发动机大型风扇钛合金整体叶盘零件加工过程中出现的让刀、振动、变形等加工问题，开展了基于特征的整体叶盘加工参数优化及质量控制方法研究，在此基础上，通过提取叶盘的叶片、流道、辐板等加工特征，结合叶盘轮廓铣、插铣等常用加工策略，提出针对特征弱刚性受力方向切削力控制的参数优化解决方案，相关分析优化结果在零件上进行加工验证。结果表明在零件实际加工中，这种基于特征的整体叶盘加工参数优化及质量控制方法对缩短整体叶盘加工数控程序加工时间，降低最大切削力，满足尺寸精度要求等方面有明显效果。

复合材料弹簧管全参数结构优化设计与概率可靠性分析

摘 要：复合材料弹簧管的结构可靠性和功能有效性受到材料参数、几何形状、铺层角度等多因素影响。本文建立复合材料弹簧管全参数化有限元模型，基于DOE方法和多种响应面分析技术，实现复合材料弹簧管结构优化设计与概率可靠性分析。结果表明波纹锥度、径向深度、连接圆角及居中铺层角度是较为敏感的设计参数，Kriging插值相比非参数回归（NPR）、神经网络（NN）、遗传算法（GA）等更加适用于复合材料弹簧管的响应面构造。基于Tsai-Wu失效准则评估Irf数值，优化方案相比原方案降低约22%，反对称铺层条件的方案相比自由铺层增大约12%。优化结构的可靠度约为0.99977，相比原方案提升18%。最后，讨论了基于概率可靠性的双目标优化问题并给出最优概率设计曲线，为复合材料弹簧管的可靠性设计与优化提供技术指导。

适于多星发射的小卫星主结构分析与验证

摘要：针对适用于一箭多星发射的梯形卫星结构，进行了框架支撑结构、中心板式支撑结构及外侧板式支撑结构三种结构的对比分析，提出了选用依据并进行了验证。首先介绍了一箭多星梯形卫星的构型特点，对三种典型小卫星主结构进行了阐述，结合多星发射的小卫星实际情况提出三种主结构形式，进行了结构重量、模态、静力、频响、操作性等方面的对比，列出其在5个维度上的优劣情况。当卫星重量要求高时，应选用外侧板式支撑结构；卫星频率和响应要求高时，应选用中心板式支撑结构；卫星应力要求高时，应选用框架式支撑结构。最后进行了外侧板式支撑结构的正弦振动试验，验证了该结构的可行性和设计合理性。

多层U形波纹管轴向补偿能力单层等效厚度研究

摘 要：本文基于可与试验等效的有限元建模方法，依据多层U形波纹管对应单层等效厚度波纹管壁厚倍数关系，通过加载不同温度和压力，验证了在一定的温度和内压工况下，2-6层波纹管可与其对应单层等效厚度波纹管进行轴向补偿能力等效的结论，为多层U形波纹管轴向补偿能力数值计算提供一定参考。 关键词 ：U形波纹管；轴向补偿能力；单层等效厚度；有限元

拓扑尺寸联合优化的车门角刚度性能提升

【摘要】以某商用车车门为研究对象，为解决现车门在关门过程中的抖动问题，通过Hyperworks软件对车门进行拓扑和尺寸联合优化，根据拓扑优化后的力传递路径，结合尺寸优化赋予更合理的材料厚度取值，以提升车门整体刚度值，同时实现轻量化设计。最终结果表明，所得到的概念车门结构传力路径符合力学基本原理，车门的各项性能得到全面提升，至少提升3倍以上，同时车门减重15%。

某商用车钢板弹簧失效分析与结构优化

摘要：为解决某商用车钢板弹簧断裂问题，提出了结构件断裂失效分析方法，分别从板簧材质、成型工艺、结构设计强度多方面进行研究。考虑板簧不同工况场景的载荷特点，建立板簧仿真的非线性分析模型。根据整车冲击工况加载标准，通过多体载荷提取到整车冲击工况下板簧各工况的应力。再建立板簧总成的详细模型，将提取出来的载荷反施加至板簧，用以研究板簧及桥壳底板的可靠性，从而确定出板簧的薄弱部位与断裂的主因，同时为设计提供桥壳底板的指导意见。将主簧片作为设计变量，选取板簧的结构应力作为约束函数，板簧的总质量为约束目标，对板簧进行尺寸优化，通过该优化方法寻找到应力合格下的板簧最小厚度。依据法规对优化后的主副簧进行疲劳耐久试验，试验结果验证了仿真结果的准确性。总结板簧各工况下受力特点提供了一种用以仿真钢板弹簧非线性强度的加载验证方式，为同类板簧、桥壳底板的结构设计及零件断裂失效分析方法提供了借鉴。

某大型亚音速先导风洞结构设计

摘要：大型亚声速风洞具有模拟工况多、试验段尺寸大等特点。笔者以某大型亚音速先导风洞为研究对象，基于有限元理论，采用仿真软件对该风洞的刚度、强度以及模态等进行仿真研究。有限元仿真结果表明：仿真过程中建立的仿真模型准确、采用的单元类型以及网格划分合理，计算结果对于此先导风洞乃至于未来的大型亚声速风洞的建设具有参考意义。

RTSM-400BJP砂磨机主轴结构应力仿真及轻量化设计

摘 要：RTSM-400BJP砂磨机在颗粒研磨粉碎中有着较好的发展前景，本次设计首先使用Creo软件，对RTSM-400BJP砂磨机主轴进行三维建模，然后利用Ansys Workbench软件主轴进行有限元仿真，结果得到优化前最大应力为57.31 MPa，最大变形处为6.5518×10-5 m，最小安全系数4.9288。主轴在轻量化优化后的最大应力为54.437 MPa，最大变形为 8.025×10-5 m，最小安全系数4.5925。优化后单件主轴体积从原0.0593 m³缩小至0.049 m³，整体质量减小了80.855 kg，材料成本降低360元。进行轻量化改进后的主轴满足客户的使用要求，为本行业提供了一定的借鉴意义。

一种复杂结构接头参数优化方法研究

摘 要:基于参数化优化建模的理念，建立梁结构连接接头截面参数化模型。设置梁截面的局部坐标系，并在此局部坐标系下建立梁截面的形状变量，同时联合组成梁截面的板厚参数，将梁截面参数化，接下来运用响应面方法得到不同形状变量与板厚尺寸参数组合下梁截面几何特性的函数关系。综合考虑接头连接形式和制造工艺等因素，建立不同梁截面组成的接头结构刚度与梁截面参数之间的关系，并通过分析对比验证接头参数化建模方法的可行性和正确性，为接头性能优化提供一套切实可行的方法和理论。

混动变速器油泵内转子性能响应研究

【摘要】本文以混动变速器转子式油泵内转子为研究对象，考虑环境温度影响，应用有限元仿真手段，分析不同过盈量方案内转子的静强度、接触强度、刚度和过盈承载能力，对过盈量的选取具有指导意义。同时考虑环境温度、过盈量变化，对变速器油泵内转子性能响应进行了研究，得出温度、过盈量对内转子性能响应的影响趋势。

一种新型模块化快装组合式链轮轴组研究

摘要：链轮轴组是机械设备中核心的零部件之一，主要用于在链传动系统中承载和传递动力。在机械设备的运行中，由于和链条的啮合摩擦等原因，链轮牙会因磨损、断链等原因失效。传统的链轮轴组只能通过拆卸链轮轴组，整体更换链轮片的方式才能更换链轮牙，拆装工作量大，效率低，且对装配环境、工装要求较高。因此，本文提出了一种新型模块化快装组合式链轮轴组的设计，并通过有限元分析，校验设计可靠性，能够有效实现快速更换链轮轴组更换失效链轮牙的要求，降低工人劳动强度、提高维护保养效率、降低备件、维修成本的要求。

熔铸成型工艺中颗粒沉降现象的仿真研究

摘要：固相高能组分颗粒在熔融态炸药载体中的分布对成型工艺质量具有重要影响。本研究利用FLUENT软件的欧拉-欧拉方法，建立了熔铸成型中固相颗粒与熔融态炸药混合的双流体-传热耦合模型，并通过模型仿真研究了成型过程中温度场演变规律以及固相颗粒平均粒径、载体炸药粘度、固相体积分数等参数对颗粒沉降现象的影响规律，获得了各影响因素与固相体积分数增长率和装药密度均匀性之间的关系。

基于PLC与HMI的双工位堆垛机控制系统设计与实现

以Python为宿主语言的CAE软件DSL研究

摘要：针对自主CAE软件整体架构中业务层次不清晰、领域建模手段缺乏等问题，提出了一种以Python为宿主语言的CAE软件领域特定语言（Domain Specific Language，DSL）机制。对CAE数据模型、业务模型和业务流程的建模方式进行了设计，并将其应用到了某自主CFD软件之中，有效提升了软件架构的灵活性。

某越野车型备胎升降器系统的设计与验证

摘要：在明确设计原则与布置思路的情况下，对某越野车型的备胎升降器系统进行结构设计。经有限元分析，提出增加螺栓孔跨距与增大倒角的优化建议。针对强化坏路试验中钢丝绳断裂和销轴套磨损的情况，增加钢丝绳护套并更换销轴套材料，该方案台架试验满足要求。目前，该备胎升降器系统已通过了整车道路耐久试验验证。

5454铝合金在酸性环境下的腐蚀损伤演化

摘要：5454铝合金由于其抗蚀性好、加工性好、导热性好、抗压力强等特点常用作船舶甲板材料，为了研究海水溶液腐蚀对材料力学性能的影响。采用 .模拟海水溶液腐蚀7天、10天、14天、17天、21天并统计绘制腐蚀坑的概率分布图，拟合发现在腐蚀坑较小的情况下，概率分布用Extreme函数和LogNormal函数拟合效果较好。腐蚀坑众数和概率分布的离散性都呈现出随着腐蚀时间的增加增长速度越来越快的特点。并得出用Extreme函数表征随时间变化的概率分布。通过对含腐蚀坑和不含腐蚀坑的仿真结果对比，得出微小腐蚀坑对材料弹性段没有影响，对材料塑性段有较大影响，其中不含腐蚀坑的拉伸试样延伸率为0.095，含有腐蚀坑的拉伸试样延伸率变为0.0476，下降50%。

基于OptiStruct的青贮机架结构优化设计

摘 要：针对某款青贮机全新的布置方式进行机架重新设计，在OptiStruct中搭建青贮机架的有限元模型，采用拓扑优化与截面参数化优化的方法对青贮机架结构进行优化，在此过程中根据青贮机作业的实际情况定义多个优化分析工况。根据拓扑优化与截面参数化优化的结果对新结构进行解读，并对新结构进行性能校核。优化设计在保证性能可靠性的同时，尽可能多的进行轻量化设计，用以控制整车成本。新设计的青贮机架模态、强度、刚度等性能指标均强于原结构。新结构整体降重45%，降本40%，达成了降重降本提升性能的设计目标。

改进粒子群算法在机械臂能耗优化中的应用

摘要：为了减少机械臂的能量消耗，提出一种基于改进粒子群算法的能耗轨迹优化方法。该方法是在机械臂的关节空间中，以五次多项式分段插值为基础，将能耗作为优化的目标，通过应用控制理论而提出一种基于二阶系统最佳阻尼比的惯性权重参数设定方法，来改进粒子群算法，从而进行能耗轨迹优化，最后利用KR10R1420机械臂进行仿真实验，结果表明改进的粒子群算法和标准的粒子群优化算法相比,其能耗明显降低，收敛速度显著提高，并且没有陷入局部收敛。改进粒子群算法所得到的优化轨迹满足机械臂的运动学及动力学约束，证明了此优化方法的可行性。 关键词：机械臂；轨迹规划；能耗优化；改进粒子群算法

基于Fluent的杏鲍菇烘干效果关键影响因子辨识

摘 要：近年来杏鲍菇干制品深受市场欢迎，在制约切片烘干效果的关键影响因子未知的情况下，烘干室内流场的具体分布情况可以提供切片具体烘干条件的调整思路。本文基于ANSYS FLuent对烘干设备进行内流场仿真模拟与分析烘干室内流场在空间与时间上的分布情况后，选取杏鲍菇切片厚度、摆放方式、烘干时长作为本文需要做辨识的关键影响因子，设计多因素正交实验，引入极差分析法确定各个因素对实验结果的影响大小。并通过实验验证得出杏鲍菇切片厚度13毫米、金字塔式摆放、烘干时长为20小时，其脱水效果最好。

多源异构仿真模型变量化约束变体方法

针对仿真模型难以快速变量化形状修改的问题，提出一种面向多源异构仿真模型的变量化约束变体方法并进行软件模块研发。首先基于设计需求与工程约束，对仿真模型中的几何信息构建拓扑映射、约束标记与几何降维，进而通过软件交互定义模型几何信息的低维多级变量化驱动模板，然后以该模板驱动原模型的降维几何模型进行变量化约束变体，最后通过拓扑映射关系更新几何信息。通过自主研发的软件模块测试表明，本文方法可有效实现FEM混合单元、IGA等多源异构仿真模型的变量化快速修改。

U形波纹管有限元建模方法研究

摘 要：为验证不同建模方法对于波纹管结构力学特性有限元分析的适用性，本文根据EJMA方法求得U形波纹管轴向刚度、弯曲刚度和由轴向力引起的弯曲应力理论值，并基于有限元方法分别建立了波纹管二维轴对称模型、三维壳模型和三维实体模型，用于求解波纹管的轴向刚度、弯曲刚度和最大应力值。通过对比三类模型轴向刚度、弯曲刚度和最大应力有限元数值与理论值之间的关系，得出三类模型均适用于波纹管结构力学特性有限元分析的结论，同时给出了三种有限元模型的适用范围，为波纹管设计分析提供一定参考。

基于HCA法的考虑应力集中的结构拓扑优化研究

摘要：结构在服役过程中，往往在应力较大的位置先发生破坏。结构拓扑优化主要研究在一个给定的设计范围内，对材料分布进行优化，减轻质量的同时获得最佳结构性能。目前，大多数的连续体结构拓扑优化方法都只用了单一驱动力来驱动拓扑优化进行迭代，本文结合了HCA（混合元胞自动机算法），通过LS-DYNA有限元软件与MATLAB的耦合，在应变能密度驱动的结构拓扑优化方法基础上，加入了应力来共同驱动，开发出了应变能密度与应力共同驱动的结构拓扑优化算法，能够在结构应力较大的位置进行加强。

多工况复合材料板簧的仿真分析及优化研究

基于红外传感器的自主充电系统近程对接策略

针对近程红外传感器自主充电系统对接效果不佳，纠偏能力差的问题，本文研究提出了一种红外传感器自主充电系统的近程对接策略。该策略通过在车载充电装置和充电桩上分别安装两个HS0038红外接收管和940nm红外发射管并利用搁板将其分割开达到分区目的，车载充电装置实时接收充电桩发射的不同红外信号并判断此充电桩位于机器人的方位，然后利用红外对接逻辑程序控制，调整机器人相对于充电桩的方位，最后通过ROS操作系统实时观察对接状态并进行倾斜纠偏，完成充电对接。实验结果表明，距离充电桩1m处的移动机器人通过该控制策略到达充电桩的对接平均精度在0.3mm以内，距离充电桩0.5m处对接平均精度在0.2mm以内，对接效果良好。

基于ANSYS WORKBENCH的双V型悬索参数化分析

摘 要：基于双V索全模颤振试验段的建设，最为关键的就是支撑系统的设计，通过传统方法很难快速高效评估支撑系统的各项物理特性，随着有限元技术的高速发展和计算能力的迅速提高 ，通过参数化有限元分析模型，实现出一种高效的评估方法，快速得到关注的物理参数随参数的变化规律。主要针对于悬浮支撑系统的设计与优化问题进行深入而系统的研究，研究的内容包括系统的静态响应和动态特性，研究的方法采用的是参数化分析方法，研究的手段是单变量影响因素分析。参数主要有7个，分别通过有限元分析计算各个参数变化对结构的静态响应和动态特性的影响，通过定量分析得到各个参数的影响曲线并最终绘制参数敏感度，找到满足最优设计的优化方向，找到影响的关键因素。

preCICE多物理场耦合框架中Fluent适配器开发与验证

摘要：近年来，多物理场耦合问题在工程领域中得到了广泛关注，多物理场耦合问题通常涉及两个或多个物理领域的相互作用。为了解决这些耦合问题，本文基于Fluent的UDF（用户定义函数）与开源软件preCICE相结合，开发了一套能用于多物理场分区耦合的适配器程序。preCICE提供了一个通用的耦合框架，可以方便地将不同的求解器进行耦合，并通过迭代求解方法实现物理场之间的耦合。本文成功验证了所开发程序的准确性和可靠性。本文所开发的适配器可以为工程领域中的多物理场耦合问题提供一种高效而可靠的解决方法，并能够为解决实际工程问题提供重要的参考。

基于混合灵敏度分析的商用车驾驶室结构优化设计

以某款平头式商用车驾驶室为研究对象，建立商用车驾驶室的几何模型，通过刚度计算、驾驶室纵梁的弯曲变形以及计算风窗门框的变形量分析，对驾驶室模型的刚度性能进行评估。并进行了自由模态分析，以弯曲工况Z向位移和一阶扭转固有频率不小于初始值作为约束，以驾驶室质量、扭转工况变形量最小作为优化目标，对相对灵敏度分析筛选的16个厚度变量进行优化设计，使用NSGA-II遗传算法进行多目标优化，选取满足各项性能要求且质量较小的解作为优化解。优化结果表明驾驶室质量在减少13kg的同时刚度性能有显著提升，减重率达3.44%，优化效果显著。

内燃机车双流道散热器 空气阻力性能的仿真研究

摘要：本文通过实例详细地阐述内燃机车双流道散热器空气阻力性能的仿真方法，所求解的双流道散热器的空气阻力性能结果数据经过型式试验验证，偏差不超过3%，证明了该仿真方法能够满足内燃机车双流道散热器的设计要求。

基于双层石墨烯层间摩擦本构关系的超滑系统有限元方法

摘要：随着微纳米器械应用发展速度加快，摩擦、磨损等问题越来越凸出，严重限制了其使用寿命，而结构 超滑可以从本质上解决摩擦磨损问题，然而针对结构超滑的研究停滞在实验阶段，目前的商业有限元计算方 法也无法描述影响摩擦的关键因素——界面间公度性。本文针对现有的商业软件开发新的接口，将与位移、 应变、公度性相关的界面摩擦本构关系应用到界面有限元中进行计算，从而获得更加接近真实物理情况的摩 擦现象，并为结构超滑实验提供理论指导。

食用菌液态菌种接种装置数字化设计

为实现食用菌液态菌种装置的高效、精确接种，采用博途V17软件进行编程软控，选型设计以PLC控制器、HMI触摸屏为核心调速器，配备对应功能传感器，组合执行器硬件的调控式液态接种控制装置。该系统以触摸屏为人机交互界面，对注射液态菌种过程实时监控，实现接种设备高效、连续、稳定运行，极大提高该装置的工作效率。采用AMESim液压软件进行流量仿真，三针每针流量约0.249L/min和六针每针流量约为0.247L/min，仿真实验结果表明：该装置定位精确和菌种注射精度高对立式菌种袋注射接种具有一定现实参考意义。最终目的达到人机交互和虚实互控应用当中。

基于ABAQUS与LS-DYNA的自然破片飞散特性联合分析方法

摘要：自然破片战斗部爆炸飞散形成的破片具有构型、质量、动能上的不确定性，针对这一爆炸飞散过程及后续的统计与评估，本文基于ABAQUS的二次开发能力与LS-DYNA求解器提出了一种联合分析方法，实现了半自动化的建模、计算、结果分析流程。本方法不丢失质量地模拟自然破片飞散过程，并能识别自然破片，统计自然破片沿飞散角的分布，形象地给出自然破片的质量、动能分布特性。提升仿真分析效率的同时，保证分析的准确性与深度。

复合材料螺栓连接结构的渐进损伤强度研究

摘要：复合材料因其优良的性能，在汽车中有着广阔的应用前景，由于汽车各结构中大量存在的金属材料，复合材料-金属单剪螺栓连接成为汽车主承力结构中重要的连接形式。本文对复合材料螺栓单剪连接结构进行CAE建模，应用渐进失效模型，编写了基于一定损伤起始判据和刚度退化形式的用户自定义子程序，模拟了复合材料单向板的渐进损伤本构行为。

基于Mechanical APDL的移动热源仿真技术研究

摘　要：本文基于Mechanical APDL程序，对ANSYS的移动热源仿真流程进行探究，对比了对流换热边界条件、SF命令以及SFE命令三种方式下传热仿真结果。并建立了八温区回流焊传热仿真模型，分析了移动热源与非移动热源下，温度、应力及变形结果。分析结果表明，对流换热边界条件方式计算效率最高，但无法模拟移动热源；通过APDL命令计算速度较慢，但可以更好地模拟温度边界移动的过程。

核电力学分析集成系统的应用研究

摘要: 当前核电项目存在数量多、进度紧、要求高等特点，传统的核电力学分析流程与工作模式，越来越难以满足工程的进度需求。为了实现更高效、更高质、更协同的设计研发与制造模式，提高核电项目中力学分析的工作效率、降低人因失误、强化协同设计能力以及加强数据管理应用。本文提出并研究建立了一套核电力学分析集成系统，该系统以核电工程力学强度评估方法及分析过程为基础，以自动化过程为核心，以智能数据应用为驱动，以数字集成平台为依托。能够对上下游的结构化数据进行解析和传递，可完成设备、管道的一体化自动分析流程，并实现数据管理和关联统计等功能。该系统应用于核电项目的过程中，在保证设计安全和质量的同时，也将进一步推动核工程领域中力学分析环节的程序化、信息化、智能化发展。

基于icFLOW的发动机进气稳压箱流动分析

摘要: 基于通用CFD软件包icFLOW对某四缸汽油机进气稳压箱进行了流动仿真分析，得到了各个进气道开放状态下稳压箱内的流场状态和各缸进气道的流量比率。模拟结果表明，各项结果合理有效，整个建模及计算流程方便快捷，充分验证了基于icFLOW系列软件解决方案的有效性和易用性。

基于B/S架构的轻量级CAE云平台研究

在CAE工业软件开发领域，传统的C/S架构普遍存在软件使用门槛高、硬件要求高、不支持移动端使用等问题，从而一定程度上阻碍了CAE技术在学生群体、科研人员、中小型企业中的普及和客户群体下沉。鉴于此，本文从B/S架构跨平台性、维护简易等特点出发，以Python语言为基础编程语言，基于交互式Web框架并定制领域特定语言（Python DSL）中间件，对轻量级CAE云平台的开发进行了研究与实践，并将平台在某自研CAE软件中进行了实例验证。

基于DSMC方法的超低轨卫星气动特性分析

气动阻力和气动力矩对超低轨飞行器的位置保持、姿态控制具有重要影响，本文基于直接模拟蒙特卡洛(DSMC)仿真方法对初始外形下的超低轨卫星进行气动特性分析，主要分析了轨道高度对阻力特性的影响，为后续工程卫星外形优化及轨道高度选取提供载荷数据和结论支撑。

超音速火焰喷涂喷管中加入锥形收扩段设计对气流冲击角影响的数值研究

摘要 本研究使用ANSYS Fluent软件对超音速火焰喷涂喷枪JP5000中加入锥形收扩段的气体流场进行数值模拟，得到了喷枪内流场的分布规律。分析了锥形收扩段的几何参数对气流在喷管内以及进入外流场后的流场变化的影响。结果表明，虽然加入锥形收扩段后气体所获得的最高速度有所降低，但加入锥形收扩段能有效降低激波对气流的影响，使得速度震荡减弱，减小气流对管壁的冲击角。从而减弱超音速火焰喷涂中粒子对喷管内璧的冲蚀影响。以此为依据得出了结构优化后的锥形收扩段的尺寸，对于今后超音速火焰喷涂喷嘴的理论研究及优化设计具有一定的参考作用。

超声扰动对气雾化粒径分布影响的数值研究

摘 要 气雾化法所制备的合金粉末拥有球形度好、含氧量低等优势，成为高端粉末的主要制备方法。然而在真空气雾化生产当中，大约有30%的粉末粒径大于106μm，这些粉末无法直接应用到产品当中。本文以株洲双菱科技有限公司真空气雾化设备为研究对象，针对提升细粉收得率的问题展开研究。借助ANSYS Fluent软件分析超声扰动下的VOF两相流流场，系统研究不同超声参数对一次破碎的影响。研究发现，对比不同超声振动频率对液流的影响发现：随振动频率增加，液流更容易形成液膜；对比不同振动幅值发现，随振幅增加，液流流出导液管管口后，越容易形成不稳定表面波，液滴也越容易从液柱分离。在气流场下进行超声扰动对一次破碎数值模拟发现，增加频率，一次破碎中产生的液滴数量增加，液滴平均面积呈上升趋势，当增加振幅后，液滴的面积明显减少，说明适当增加振幅能有效降低液滴粒径。 关键词：气雾化制粉；粉末粒径；超声扰动；流场特性；一次破碎

基于云技术的船舶水动力数值模拟 可视化实践

摘要：随着船舶水动力仿真数据的不断积累，工程师需要重复处理大量繁琐的可视化数据。本文基于B/S架构的云技术，针对船舶模型阻力虚拟试验场景，进行了数值模拟可视化的探索与开发，实现了网络云端部署服务器，本地使用浏览器多视角交互操作，再现了船舶阻力试验过程，有效提高了数据可视化效率和便利性，提升研发过程交互体验，也可为其他场景可视化技术复用提供一定参考。

受内压薄壁同心圆筒结构非线性 屈曲分析及加强方案设计

摘 要： 针对受恒定内压载荷的某型号储油箱，将其简化为薄壁同心圆筒结构，基于abaqus有限元软件，本文首先进行了线性特征值屈曲分析，得到了结构的前四阶特征值和失稳模态。随后将线性分析得到的失稳模态作为初始缺陷，采用弧长法，进行非线性失稳分析。非线性失稳分析结果与油箱水压试验结果吻合。接着，基于python语言，对abaqus进行二次开发，建立了同心圆筒的参数化模型，分析了筋条位置对失稳因子的影响，优化了筋条的横截面尺寸，在保证结构加强时所增加质量不变的前提下，最大化的实现了结构的承载能力。研究结果对于今后薄壁轻质结构的失稳分析具有参考价值和指导作用。

激光熔覆Ni60+ZrO2+WO3金属陶瓷材料的熔池特征研究

摘要：本次试验主要研究在 45 钢基体上熔覆由 Ni 基合金、WO3和ZrO2的混合粉末。根据在激光熔覆过程中视频检测元件获得的图像，对熔池图像进行处理，从而获得熔池的尺寸；同时对激光熔覆进行模拟仿真。研究在不同的功率、扫描速度和预制粉末厚度对熔池尺寸的影响。

某乘用车IBCM支架疲劳分析及优化

摘 要：本文以某乘用车IBCM支架为研究对象，通过虚拟仿真分析手段，对支架进行疲劳分析，根据基础方案的仿真结果提出了优化方案，并与台架试验对标，吻合度极高，结果表明，优化后的支架台架试验未发生疲劳断裂现象，降低了产品开发成本，缩短了开发周期，为后续车身支架类的设计提供了一定的思路和依据。

旋转机械结构网格自动生成平台

为了快速高效的对航空发动机旋转部件生成结构网格，基于多块拓扑及椭圆型结构网格生成方法，建立了一套包含基于geomTurbo文件的几何建模、多块拓扑构建、结构网格生成及优化的完整的旋转机械结构网格自动生成体系，结果发现：本体系针对旋转机械领域不仅实现了从几何模型自动生成到自动划分结构网格，生成效率大大提高；而且网格质量要高于传统手动划分的网格，从而为航空发动机数值模拟中的应用提供技术支撑。

柔性整流罩分离特性仿真分析

摘要：。本文旨在研究柔性整流罩的分离过程，并分析其运动轨迹和变形特点。首先，基于整流罩的几何模型，建立了相应的有限元模型。然后，采用显式动力学方法对整流罩的分离过程进行了模拟。通过模拟结果，本文对整流罩的运动轨迹和变形特点进行了详细分析，以了解其在分离过程中的动态行为。此外，本文还研究了呼吸运动对分离角速度和罩内包络空间的影响，并分析了整流罩分离过程中能量的变化情况。研究结果表明：整流罩质心位移与呼吸运动可能无明显相关性；呼吸运动导致分离能量损耗，延迟了过顶和脱钩时间，降低了角速度；整流罩下端径向位移呈波动状态，振幅逐渐减小，呼吸作用对其影响显著；分离过程中部分分离能量转化为整流罩的弹性能。通过这些研究，为整流罩的优化设计和有效载荷的安全分离提供了重要的依据。

基于Ansys Workbench的支架结构拓扑优化设计

为了降低火箭消极质量，在保证整体性能不受影响的条件下，对结构部组件进行轻量化设计很有必要。拓扑优化技术为设计提供了新的思路和方法。本文以火箭发动机用电池支架为研究对象，基于Ansys Workbench软件，以实体变密度法为理论指导，以结构柔度最小化和一阶固有频率最优化对模型进行多目标拓扑优化，经多个方案迭代，最终以重建模型质量降低35%达到了轻量化设计目标。

复合材料薄壁圆管的径向耐撞性能研究

耐撞性能指的是装备在经历碰撞时响应性质的优劣。在碰撞过程中，吸能结构可以通过不可逆的变形或失效模式吸收大量的入射动能，以此降低乘员以及装载物在冲击时受到的损伤。吸能结构的耐撞性能与其材料使用和结构设计息息相关。近些年来，纤维增强复合材料由于具有高比强度、高比吸能和可设计性强等优点，成为了替代传统金属材料实现结构轻量化设计的理想材料。本文基于准静态径向加载实验，揭示了铝合金和碳纤薄壁圆管结构的变形吸能机理，并建立了包含层内三维Hashin渐进失效准则与层间分层失效的复合材料圆管有限元模型，与实验结果相比表现出良好的预测精度。此外，为了进一步满足高比吸能和碰撞防护等设计需求，本文创新提出了纤维与铝合金薄板交替铺设的纤维/铝细观混杂圆管结构形式，并通过有限元仿真分析讨论了该新型混杂结构在薄壁吸能领域中的应用前景。

燃气单活塞提拉弹射装置设计研究

本文基于发射动力学仿真和有限元静强度分析，对某型导弹燃气单活塞提拉弹射装置设计方案的可行性进行了研究。利用ADAMS建立了该弹射装置的刚柔耦合多体动力学模型，对导弹弹射过程进行了动力学仿真；根据动力学仿真结果，应用ABAQUS对弹射装置中主承力部件进行了有限元强度校核。根据动力学和静力学仿真结果对弹射装置设计方案进行了评估，并建立原理样机进行了试验验证，试验结果验证了设计方案的合理性与仿真结果的可靠性，为弹射装置的设计提供重要的参考依据。

基于 CFD 仿真的除尘系统分析

摘要: 采用 CFD 软件对反吹除尘系统进行流体仿真分析，采用导引加反吹方式，保持吸嘴口处的流体动能并有效提高抽吸能力，以灰尘作为主要尘粒样本，探究不同喷口流速、不同直径的灰尘对除尘系统性能的影响

船舶行业视景仿真技术发展现状概述

摘要：视景仿真作为虚拟现实和数字孪生的重要表现形式，近年来受到了较高关注度。在船舶行业其典型应用是为了解决实船训练高风险、高成本、长周期等问题而出现的航海模拟器，本文介绍了主流的挪威Kongsberg和英国Transas公司相关产品及其主要技术特点。概述了船舶行业视景仿真关键技术，包括几何建模、海洋模拟、船舶运动建模和仿真、渲染与优化等技术当前的主流方法和未来发展趋势。最后对比了几种应用广泛的专业三维图形引擎，如Unity3D、UE4等。从产品、技术和开发工具三个方面对船舶行业视景仿真发展现状进行了综合阐述。

虑弹性损伤的材料冲击疲劳损伤模型与数值计算方法研究

实际工程问题中，材料在重复冲击载荷下往往会出现的疲劳失效的现象。在对材料冲击疲劳的研究过程中发现，使用仅考虑塑性损伤的重复冲击损伤累积模型并不能很好的模拟某些工况下材料冲击疲劳损伤累积的情况。本文基于连续介质力学，将有效应力概念和应变等效假设应用于Johnson-Cook本构模型中，考虑冲击疲劳过程中的塑性损伤和弹性损伤，建立了重复冲击载荷作用下材料力学性能退化的损伤模型，并给出了相应的数值计算流程与有限元实现格式。进一步采用所建方法对Aermet100钢光滑试件重复冲击损伤累积过程进行有限元数值计算，并将其与试验结果进行对比。结果表明：本文提出的考虑弹性损伤的冲击疲劳损伤模型能够模拟材料冲击疲劳损伤累积过程，并且能准确预测冲击疲劳寿命，具有可行性和准确性。与未考虑弹性损伤的模型计算结果对比，本文提出的模型能合理的解释冲击疲劳失效机理，并且具有更广泛的适用性。

基于ABAQUS双平面模型Bree问题仿真技术验证与研究

摘要：随着工业设备向大型化、高参数化方向发展，许多压力部件的使用条件越来越苛刻，设备能否安全可靠运行十分重要。对于压力容器和管道系统等工业部件，确定结构在复杂循环热-机械载荷下的安定边界，以避免交替塑性引起的低周疲劳和棘轮导致的增量塑性垮塌是结构分析设计和安全评估中的重要内容。本文借助ABAQUS/CAE软件,建立优化的双平面模型，考虑机械薄膜应力和热弯曲应力两种常见类型应力之间的相互作用对结构力学响应行为的影响，实现了经典Bree图的数值验证。在机械薄膜应力与热弯曲应力不同比值下，结构可表现出安定、交变塑性、棘轮，本文的仿真计算精确捕捉到了不同力学响应行为的边界，仿真方法对更复杂的多参数类型应力分析研究具有借鉴意义。

水工圆形隧洞渗流场影响因素仿真分析研究

：隧洞开挖过程中会遇到高富水地质环境，开挖后渗流场会重分布且地下水位线下降。本文通过数值计算方法模拟隧洞开挖后渗流场变化情况，分析了初始地下水位、开挖半径及围岩渗透系数对渗流场、渗流量的影响。结果表明：隧洞开挖会引起孔压及水位线随时间下降，距离隧洞10倍洞径范围内孔压变化剧烈，地下水位线降幅达到38.9％~64.2％；开挖后稳定渗流场水位线下降高度受初始地下水位和开挖半径影响较大，受围岩渗透系数影响不明显；数值分析表明，截面渗流量受初始地下水位和下降水位共同影响，传统解析公式中未考虑下降水位影响，计算结果有偏差。

基于CRITIC-灰色关联分析的强力旋压多目标优化

摘 要：为提高固体火箭发动机旋压壳体强力旋压成形质量，将CRITIC客观赋权法与灰色关联分析相接合，提出CRITIC-灰色关联分析综合评价体系。选定工作角、旋轮直径、工作圆弧半径、进给比、轴向错距、芯模转速作为工艺参数变量，以实际壁厚、残余应变、残余应力为综合优化目标，运用ABAQUS软件进行数值模拟分析。设计6因素5水平的L(25)(56)正交试验，利用CRITIC法对评价指标权重进行客观赋值，将多目标灰色关联分析优化转化为单目标优化问题，最后获得最优强力旋压工艺参数。结果表明：通过CRITIC-灰色关联分析多目标优化，30Cr3旋压壳体优化后的实际壁厚为1.738mm，比正交最优序列降低8.67%；残余应变为1.204mm，与正交最优序列基本一致；残余应力为671.643MPa，比正交最优序列降低18.18%，旋压壳体成形质量更优。

影响上颌窦种植牙因素分析综述

摘要：为了提高上颌窦种植牙的成功率，缩短二期植入的间隔期，本文从种植体尺寸、种植过程模拟及植入骨粉量等几方面出发，综合论述影响上颌窦内提升术种植牙的生物力学因素，为种植体的选择、种植模拟方法等提供依据。

二维对冲微流道结构的单向流通性能拓扑优化研究

近年来，流体拓扑优化逐渐成为优化领域的研究热点，建立可靠的流体拓扑优化数学模型成为解决实际工程问题的难题之一。本文以二维对冲微流道为研究对象，以设计域内引入假定密度来表示材料分布，通过达西插值得到控制方程，以能耗比作为目标函数，使流道在具有更好实现单向流通性。并研究了拓扑优化过程中，亥姆霍兹过滤和双正切函数投影参数对拓扑优化结果的影响。

有限元技术在刮板输送机设计中的应用

煤矿井工刮板输送机是一种传统的煤矿运输设备，具有结构简单、输送量大、适应环境广等优点，但在实际使用中也存在着一些问题，如链条易损坏、刮板强度不足等。本文探讨了有限元技术在刮板输送机关键零部件中的应用，通过建立有限元模型，分析了矿用链条、刮板以及挡板槽帮的受力情况，结果表明满足强度要求，为刮板输送机的设计和选型提供科学依据。

孕镶金刚石钻头钻进过程分析

摘要：为了研究钻头使用寿命的因素，采用有限元方法，分析孕镶金刚石钻头钻进过程中岩层应力场和温度场的分布规律，建立了简化金刚石钻头模型，通过构建钻进过程中不同切削速度及钻进压力的边界条件，研究孔底应力场和温度场的分布规律。结果表明：钻头碎岩过程是一个压实再压裂的循环过过程，不同转速和不同钻压下孔底复杂温度场与应力场的变化过程。

低速冲击下泡沫铝夹芯板抗冲击性能数值仿真

摘要：针对某航天飞行器飞控舱舱内所采用的泡沫铝夹芯板防护结构在低速冲击下的损伤与抗冲击性能问题，建立了闭孔泡沫铝夹芯板三维随机球模型，采用近场动力学模拟了低速冲击作用下泡沫铝夹芯板的塑性变形以及有机玻璃背板的裂纹扩展形态，分析了泡沫铝芯材孔隙率对该夹层结构抗冲击性能和损伤模式的影响规律。结果表明：泡沫铝夹芯板良好的塑性变形能力是其发挥缓冲与防护作用的主要因素，并且在一定范围内，泡沫铝芯材孔隙率越高，则夹层结构具有更好的抗冲击性能；当泡沫铝孔隙率从 0.4 提升到 0.7 时，泡沫铝对冲击物的动能吸收率从90%提高到 99%；仿真结果为设计新型轻质、高可靠、高防护性能的泡沫铝夹芯结构提供了理论依据。

基于Optistruct发动机油底壳优化应用研究

摘要：油底壳在设计时一阶模态及平面模态不满足要求，可能引发共振动破坏以及产生较大的辐射噪声，影响驾乘体验感。本文利用Optistruct软件，对油底壳建立形貌优化、拓扑优化，尺寸优化模型，通过对结构形貌变更，增加加强筋以及改变加强筋厚度的方式，油底壳一阶模态提升至1485Hz，平面模态提升至1713Hz，极大提高了油底壳的固有频率，降低了油底壳的辐射噪声，最终使其辐射噪声达到设计要求，改善了发动机油底壳的NVH性能。

基于软件二次开发的发动机热固耦合缸孔变形分析

摘要：为准确研究发动机缸孔变形对发动机性能的影响,进行其在发动机热固耦合下的缸孔变形分析。本文以四缸发动机为研究对象，研究缸孔变形的应力来源及分类，并对缸孔变形的原理进行研究。使用ABAQUS进行有限元分析，得到有限元结果，对其进行有限元云图的分析,结合现有的行业通用的结果处理方式，确认使用傅里叶变换方法进行深层次分析。对缸孔变形结果的评价方法进行研究，确定变形计算方式及傅里叶计算方式。最后使用Tcl后处理二次开发提取数据，Matlab计算各种最大变形值及真实变形值，Python批量化绘图及自动化出报告。使用此方法可较大幅度减少仿真数据处理时间，缩短产品仿真及设计迭代周期。

高速列车受电弓通过隧道的气动特性研究

高速列车通过隧道时会产生压缩波和膨胀波，压缩波和膨胀波在隧道中的传播会影响受电弓压力分布，使受电弓气动力状态发生显著变化，并产生一定的振动频率和振幅，从而影响受电弓的受流质量。本文基于三维非定常可压缩Navier-Stokes方程和RNG k−ε两方程湍流模型，采用重叠网格技术对高速列车通过隧道时受电弓升弓与降弓状态的气动特性进行了研究。分析了压力波传播过程和隧道运行过程中隧道壁面、前后受电弓压力变化过程。研究结果表明，受电弓通过隧道时气流被隧道壁面限制导致受电弓气动力发生剧烈波动，尤其是在进入隧道口、驶出隧道口时，在此过程中受电弓气动阻力最大增大了44.85%，气动抬升力最大增大了79.87%。在隧道中列车运行产生的压缩波与膨胀波不断反射叠加，当压力波抵达受电弓区域时，受电弓压力变化导致气动力也相应产生波动。

基于梁与接头灵敏度分析的白车身薄弱点识别方法研究

摘要：白车身结构显著影响整车性能，而白车身框架是车身设计的基础，在某轿车设计开发阶段，快速将车身主要框架划分为梁和接头结构，分别局部刚化处理46处左右对称结构，分析各接头、梁对扭转刚度、弯曲刚度、扭转模态、弯曲模态的灵敏度，通过灵敏度分析，找出对刚度、模态贡献量较大的结构（接头/梁），设计人员在搭建白车身模型时，对重要部位进行加强处理，从而在设计阶段提升车身刚度、模态性能。

混流式水泵水轮机轴向水推力计算方法研究

水泵水轮机的轴向水推力对机组的结构设计和安全运行影响重大。本文根据轴向水推力的组成，通过CFD数值模拟和试验测试技术对混流式水泵水轮机的轴向水推力计算方法进行了研究。文中提出了一种基于CFD的效率快、收敛性好，精确度高的转轮上、下腔水力特性计算方法，在此基础上发展了一种结合CFD与解析法的水泵水轮机轴向水推力计算方法。通过对多个项目测试与模拟数据分析归纳，最后提出了一种混流式水泵水轮机轴向水推力解析计算公式。

基于作战车辆的发射装置优化设计与强度仿真

摘要：发射装置作为作战车辆的上装结构，在运输、调转及导弹发射过程中会受到各种冲击，导致结构的变形，影响结构的强度。本文通过Pro/E建立了发射装置的三维模型，并提出发射装置的强度校核原理与流程，通过对典型工况的载荷分析，得到强度校核的输入依据。通过ABAQUS模态分析与有限元仿真，分析得到该发射装置设计方案能够避免结构共振，在两种典型工况下，发射装置结构强度在安全范围之内，符合设计要求。本文提供的设计方法与仿真分析结果为发射装置的优化提供了有效的基础，并能提高其参数化设计与轻量化设计能力，在实际生产中产生巨大的经济效益。

悬架系统衬套刚度对制动抖动影响 及优化研究

在一定车速范围内实施制动引起的方向盘、地板、踏板剧烈抖动称为制动抖动现象，影响驾乘舒适性，增加驾驶员疲劳可能性，进而影响行车安全性。制动抖动产生的原因为：制动盘存在厚薄差，在汽车行驶时踩下制动踏板，引起制动力矩波动，即产生激励能量；激励能量传递到方向盘、地板、踏板等零件过程中，如果激励频率与前悬系统模态一致，激励能量放大，从而产生剧烈抖动[1]。悬架系统橡胶衬套刚度与系统模态息息相关，调整橡胶衬套刚度，使前悬系统模态避开制动时的激励频率，能避免系统发生共振，抑制制动抖动的产生。本文通过有限元仿真分析方法，从有限元分析角度对某车型制动抖动问题进行仿真再现，并对三角臂衬套各方向刚度进行敏感度分析，研究衬套刚度对制动抖动贡献度的影响，最后对衬套刚度进行优化，避免整车制动抖动。

某PHEV车型取消上格栅热管理分析及优化

摘要：纯电动乘用车造型通常是无上格栅设计，而对于混合动力汽车为凸显其新能源特性，也有取消上格栅设计的造型需求。然而PHEV车型相对比传统燃油车，散热需求并未减少，取消上格栅对热管理尤其是空调降温性能带来巨大挑战。本文以满足空调降温性能为主要优化目标，并设定目标值，对取消上格栅的基础车进行三维流场分析及优化。本文介绍的一体式导风罩及风扇罩密封方案可有效降低冷却模块进风温度，导风罩与防撞梁密封及采用大风量风扇方案可有效提高冷却模块进风速度，上述解决方案对取消上格栅车型的热管理设计具有一定指导意义。

导弹运输装填车吊装布局及稳定性仿真分析

摘要：导弹运输装填车是导弹武器系统的作战保障装备，主要用于导弹或导弹联装模块的运输和装填。本文利用多体动力学和虚拟样机建模方法，建立某四轴导弹运输装填车的吊装仿真模型，在吊机前置和吊机后置两种布局形式下，分别仿真计算支腿全支撑和浮地支撑工况下的支腿和悬架支撑力，对比分析不同工况的优缺点。

油箱箍带断裂问题研究

现有某车型在路试过程中油箱箍带发生断裂，针对此问题进行FTA分析，搭建油箱箍带装配模型进行仿真溯源。在仿真复现油箱箍带开裂原因后，提出优化方案，并将优化后的模型进行仿真验证，验证通过后将不同改善方案进行对比，选出最优方案，并通过不同仿真手段进行验证。通过后续试验跟踪，未发生油箱箍带断裂问题，解决了相关问题。本论文使用FTA对试验问题进行分析，并通过不同的仿真手段（定频振动强度、定频振动耐久）对油箱箍带进行仿真，复现试验问题，提出多个优化方案，通过FQCD对比，为以后试验问题提供工程解决方案, 对后续试验问题仿真复现具有重要的指导意义，切实指导了工程设计。

基于拓扑优化及仿真的轻量化工艺装备设计

摘要：本文针对普遍有“减重量、保性能”需求的直升机工艺装备，提出基于拓扑优化、结构仿真的数字化工艺装备结构设计流程，通过多种工况集成作用下的拓扑优化实现减重结构设计。优化分析时综合考虑多工况条件提取及权重分配、制造工艺性、美观性、人机功效性等因素，获得工艺装备最佳承力结构，将刚度、频率等结构仿真技术融于拓扑优化过程，随概念设计、详细设计完成工艺装备的性能评估，进一步发挥仿真技术预判、加快设计进度的优势。以某型号直升机钻孔类工艺装备为例，应用拓扑优化及仿真验证技术，结合增材制造工艺，实现钻模非参数化减重结构设计制造，对比传统类似钻模，重量减轻接近50%、设计周期缩短40%，取放及安装等操作可由单人完成，人机功效水平显著提高。

基于病毒感染风险评估的高速列车乘坐布局方式研究

摘要：列车车厢内人员密集且环境封闭，呼吸道疾病容易在乘客间发生空气传播。空气传播会受到感染源位置和乘客所在位置的显著影响，因此研究车内乘坐布局方式具有重要意义。基于计算流体动力学理论（CFD），分别研究了满载工况及四种不同乘坐布局工况下的车内流场特性。并以COVID-19为例，结合Wells-Riley模型对车内的病毒感染规律进行量化评估。研究结果表明：乘坐布局方式的改变会在一定程度上改变车内的流场速度分布特性和污染物分别特性。满载工况和四种乘坐布局方案下的车内最大感染概率分别为45.7%，52.2%，15.2%，27.3%和19.2；平均感染概率分别为5.3%，4.5%，5.0%，5.8%和3.6%。研究结果可以为疫情状态下的车内乘坐布局方式提供参考，并建议优先采用第4种布局方案。

有限元仿真技术的新思路以及其在失效分析和工程问题解决中的应用

摘要：本文介绍了有限元建模在工业失效分析和工程问题解决中的应用，重点关注高度集成电子元器件的精确表征以及医疗产品的质量控制。具体而言，本文引入了纳米压痕法，用于准确表征电子元器件中超薄膜或涂层的性质，以及用于评估心血管支架疲劳开裂的微观力学模型。这两种建模方案在机械性能评估（强度、硬度和疲劳寿命）方面提供了重要的参考，进而也对材料设计和工艺优化提供了支持。。本文从客户导向的角度进一步探讨了先进的建模策略。同时，本文介绍了综合建模框架和跨学科策略，以在工程行业提供更加可靠和有效的解决方案。

基于国产软件SABRE的航空平直翼静力及模态分析

SABRE是中国飞机强度研究所自主开发的一款针对航空有限元计算的通用软件。使用SABRE进行本例中平直机翼的静力有限元计算，最大总位移、模态计算结果与NASTRAN计算结果完全一致，说明SABRE计算结果的正确性、可靠性。最大等效应力401.2MPa，发生在前梁靠近翼根处的缘条上，蒙皮最大等效应变为8661.7。为验证网格有效性，划分3个不同网格密度的网格，计算结果收敛，网格完全有效。最后，对壳单元长桁与杆单元长桁模型进行了计算对比，结果相对误差在2%以内，说明长桁使用杆单元简化精确可行。