本文利用复合材料铺层结构的可设计性,采用有限元软件MSC.Patran/Nastran建立了弹翼结构的动力学有限元分析模型,在初始铺层设计下对结构进行了气动弹性分析;以弹翼结构复合材料铺层作为设计变量,颤振速度最大作为设计目标,采用多岛遗传算法进行了气动弹性优化设计。

以卧螺离心机用磁悬浮轴承为研究对象,将励磁绕组骨架装配体加入磁轴承定子模型,讨论骨架在磁轴承定子中的2种装配形式。通过优化集成平台Isight集成UG和ANSYS,研究磁悬浮轴承各结构参数对支承性能的影响以及线圈骨架的存在对磁轴承几何参数的影响。以电磁力最大为目标,对磁悬浮轴承进行结构优化,结果表明,磁轴承承载力和励磁磁势利用率较原先提升了11.88%,取得了良好的优化效果。

在考虑轴承受到径向载荷、轴向载荷和弯矩载荷的复杂受载情况下,建立了双列圆锥滚子轴承的优化设计模型,以轴承整体寿命为优化目标,以每列轴承滚子个数、圆锥滚子平均直径、圆锥滚子有效接触长度和轴承的节圆直径为设计变量,基于ISIGHT设计优化软件对设计模型进行了试验设计（DOE）分析,利用多岛遗传算法对优化设计模型进行了求解。将该模型应用于3MW风电主轴承,得到了试验设计分析下四个设计变量对轴承整体寿命影响的Pareto图和主效应图,参数优化后的风电主轴承整体寿命提高了83.8%。

研究了单学科设计优化技术和多学科设计优化技术,在iSIGHT和Ansys软件集成环境下,对CellPhone进行优化。单学科设计优化平台和多学科设计优化平台得出的优化结果进行了比对,验证了多学科设计优化平台的先进性和全面性。

以高速大功率柴油机为研究对象，采用计算机仿真技术和多学科优化设计方法，构建柴油机关键零件的动态参数化有限元分析模型和综合性能优化设计框架模型，实现了船用柴油机关键零件的多学科性能综合优化设计，提高了柴油机的性能。

在AMESim中搭建了某乘用车前悬架双筒充气式液压减振器的仿真模型。以 Isight 为平台集成AMESim,对减振器模型参数进行DOE分析,提取对减振器性能影响较大的参数,作为优化的设计变量。利用Isight中的Pointer智能求解器进行优化。结果表明,经过集成优化后的减振器阻尼力曲线与目标曲线吻合较好,符合工程实际的需要。与传统方法相比,该方法缩短了时间,提高了设计效率,可用于指导减振器阀系参数的设计与性能预测。

针对液压挖掘机工作装置的优化设计问题,对在铲斗挖掘工况下的工作装置轻量化进行了研究,提出利用ISIGHT优化平台,同时调用Solidworks和ANSYS的方法,对挖掘机工作装置静力学模型进行集成优化。采用全局优化算法和梯度优化算法相结合的组合优化策略,对设计问题进行智能化探索,不断选择新的设计初始值,从而进行自动地仿真和优化。研究结果表明,该方法不仅可以利用ISIGHT优化软件自动搜索到满足工作装置性能要求的最优解,而且在此基础上,进一步减小了工作装置的整体体积,达到工作装置轻量化的目的,为工程实际应用提供了一定的参考。

利用RecurDyn和AMESim仿真软件建立了某型传动系统中液压换挡机构的机械-液压耦合动力学仿真模型,通过试验验证了模型可信度。针对利用Monte Carlo法进行可靠性计算时,求解复杂系统随机动力学计算量过大的问题,基于Isight平台,提出了集成动力学模型+代理模型+Monte Carlo法来进行动作可靠性估计,选取了拟合精度较高的人工神经网络作为代理模型(RBF Model),高效地完成了液压换挡系统随机动力学的仿真求解及动作可靠性估计,为复杂耦合系统动作可靠性评估提供了一定的参考。