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题名基于多工况的汽车座椅骨架轻量化设计
被引量：3
- 1
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作者
倪维宇
张横
姚胜卫
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机构
上海理工大学公共实验中心
上海理工大学机械工程学院
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出处
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2021年第6期729-736,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52005337)
中国博士后科学基金资助项目(2020M681346)。
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文摘
安全带静态拉伸工况以及行李箱动态碰撞工况是汽车座椅安全法规中的2个重要工况。在满足安全法规要求的前提下,为实现汽车座椅的轻量化设计,提出了一种基于多工况的座椅骨架轻量化设计方法。以汽车座椅安全法规为设计准则,以座椅骨架质量最小为设计目标,综合考虑静、动态工况,对座椅骨架关键构件的尺寸进行优化设计。首先,建立座椅骨架的有限元模型,并以座椅骨架的质量为响应进行灵敏度分析,确定座椅骨架关键构件尺寸优化的设计变量;然后,建立座椅骨架关键构件尺寸优化的数学模型,实现座椅骨架的轻量化设计;最后,对优化后的座椅进行静、动态工况下的有限元仿真分析和试验研究,以验证优化结果的正确性。结果表明,相较于原座椅,优化后的座椅在满足安全法规要求的前提下减重7.89%,验证了所提出的轻量化设计方法的有效性。研究结果可为汽车座椅的安全性分析和轻量化设计提供参考,具有重要的工程实用价值。
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关键词
座椅骨架
多工况
轻量化设计
尺寸优化
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Keywords
seat frame
multiple working conditions
size optimization
lightweight design
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分类号
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
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题名双材料自由阻尼层结构拓扑优化设计方法
被引量：3
- 2
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作者
倪维宇
张横
姚胜卫
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机构
上海理工大学公共实验中心
上海理工大学机械工程学院
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出处
《包装工程》
CAS
北大核心
2021年第15期156-164,共9页
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基金
国家自然科学基金(52005337)
中国博士后科学基金(2020M681346)。
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文摘
目的在不减小板壳结构动刚度的前提下有效提高板壳结构的抗振性能,提出一种板壳阻尼复合结构拓扑优化设计。方法以结构模态阻尼比为目标函数,以某阶固有频率不小于设定值为约束条件,推导目标函数和约束条件对设计变量的灵敏度表达式,采用SIMP插值函数和移动渐近线法求解优化数学模型。结果研究表明,文中提出的双材料阻尼层结构相比传统单材料阻尼层结构的振动响应明显减小,同时适当改变设计目标和约束条件,可满足不同的工程应用需要。结论通过在宏观上对高刚度低阻尼材料和低刚度高阻尼材料的分布进行了设计,优化后的结构兼顾低刚度高阻尼材料的高阻尼特性和高刚度低阻尼材料的高刚度特性,实现了结构高刚度高阻尼的设计。
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关键词
自由阻尼层
双材料设计
拓扑优化
振动响应
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Keywords
free-layer damping
bi-material design
topology optimization
vibration response
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分类号
TH113.1
[机械工程—机械设计及理论]
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题名简谐激励下阻尼复合结构多尺度拓扑优化设计
被引量：1
- 3
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作者
倪维宇
张横
姚胜卫
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机构
上海理工大学公共实验中心
上海理工大学机械工程学院
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出处
《包装工程》
CAS
北大核心
2022年第23期225-233,共9页
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基金
国家自然科学基金(52005337)。
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文摘
目的为得到抗振性能良好的板壳结构,保证设备的正常工作,文中提出一种板壳阻尼复合结构多尺度优化设计方法。方法以动柔度为目标,建立频域激励下和固定频率点激励下板壳阻尼复合结构中阻尼材料宏观分布和微结构协同设计的多尺度问题的数学模型,推导目标函数和约束条件对设计变量的灵敏度,并基于移动渐近线法求解优化数学模型。结果所提多尺度设计方法可以有效获得板壳结构最优阻尼材料宏观布局和最优阻尼复合材料微结构构型,提高了结构的动力学性能,同时结果也表明涂敷阻尼复合材料结构的振动响应相较于仅涂敷单一阻尼材料的振动响应大幅减小。结论研究表明,不同激励频率下阻尼材料的宏观分布形态不同,阻尼材料主要分布于结构模态振型位移的最大处和支撑端,通过加强结构的刚度,抑制了结构变形,减小了振动响应。微结构构型基本类似,其基本形态都是低刚度、高阻尼材料呈条状分布,条状分布的阻尼复合材料微结构在受弯方向上的刚度较大,可以有效抵制结构的弯曲变形。
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关键词
阻尼复合结构
多尺度
拓扑优化
阻尼层
简谐激励
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Keywords
damping composite structures
multi-scale design
topology optimization
damping layer
harmonic load
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分类号
TH113.1
[机械工程—机械设计及理论]
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题名基于仿生原理的板壳结构加强筋优化设计
- 4
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作者
薛文彬
倪维宇
张横
姚胜卫
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机构
上海理工大学公共实验中心
上海理工大学机械工程学院
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出处
《包装工程》
CAS
北大核心
2024年第13期308-316,共9页
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基金
国家自然科学基金(52005337)。
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文摘
目的加强筋的合理分布可有效提升结构抗振性,为了提高板壳结构的抗振性能,本文基于仿生原理,以板壳加强筋分布为研究目标,进行动力学的优化与设计研究。方法采用自适应成长法,通过引入等效静态载荷法,建立以动柔度为目标的加强筋分布优化模型,推导出基于准则法的设计变量迭代更新公式,分别研究单点激励和多点不同动态载荷作用下板壳结构的加筋分布设计,并研究单点激励和多点不同动态载荷激励下的板壳加筋结构特性。结果研究结果表明,板壳结构加强筋采用仿生原理对其分布进行优化,可实现任意动态载荷作用下加强筋分布的设计,且优化的加强筋形态分布清晰,无须再处理即可应用到加强筋的生产制造中。结论根据对不同约束的板壳结构进行优化设计,通过加强筋的设计,提升了板壳结构的抗振性能。
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关键词
板壳结构
仿生设计
加强筋
优化设计
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Keywords
plate and shell structures
biomimetic design
reinforcement ribs
optimization design
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分类号
TB482
[一般工业技术—包装工程]
TH113.1
[机械工程—机械设计及理论]
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题名武器装填控制的智能化测试系统设计
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作者
冯明威
姚胜卫
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机构
上海电控研究所科技处
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出处
《兵工自动化》
2004年第5期19-20,共2页
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文摘
武器装填控制测试系统由PLC主控机,数据实时采集与逻辑分析,多路信号转换与功能判断等模块组成。系统软件包括主程序、子程序、显示程序。PLC切换巡回检测点,分析采集信号、建立故障模式。通过多路信号转换、开关量识别,模拟量实际值与系统允许极限值比较,及输入、间隔定时器和高速计数器等中断处理,实现故障诊断。
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关键词
测试系统
武器装填
故障诊断
PLC
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Keywords
Testing system
Weapon loaded
Fault diagnosis
PLC
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分类号
TP206.3
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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