用定量分析的方法,权衡气动性能与乘坐舒适性需求对汽车外形设计的影响。先把汽车车身简化为一个类钝体,并对主要外形特征部位进行参数化。然后选择无轮车身的气动阻力系数和剩余体积百分数作为衡量汽车气动性能和乘坐舒适性的物理量,选取600个以上的性能偏优的样本点,用基因权重函数计算每个外形参数对汽车气动性能和乘坐舒适性的影响程度,并根据综合影响程度进行分类。最后提出能够兼顾汽车气动性能与乘坐舒适性的汽车造型设计建议。

为分析斯特林制冷机间隙密封泄漏量影响因素权重,结合同心环形缝隙流动理论,确定影响因素包括间隙厚度、密封长度、间隙两端压差、转速、间隙内径以及活塞冲程。通过正交试验搭建32组数学模型,基于计算流体CFD数值模拟的方法,研究分析不同密封间隙的泄漏情况。利用方差分析对仿真结果进行处理,结果表明间隙厚度对斯特林制冷机的泄漏量影响最大;压差、密封长度、活塞冲程以及转速对泄漏量影响依次减小;间隙内径对泄漏量影响最小。这对斯特林制冷机间隙密封减小泄漏量的设计提供了参考。

针对柔性微夹持器中柔性铰链在工作中受到交变应力作用导致屈曲的问题,以圆形切口柔性铰链为例,对其施加载荷后进行受力分析,推导出临界力的计算公式。通过Ansys Workbench17.0对铰链进行有限元屈曲分析,取第一阶屈曲模态,与利用推导公式得到的临界力进行对比,误差为0.23%,验证了公式的准确性。引入正交试验设计,找出影响临界力的可控因子和噪声因子并对其进行正交试验设计。采用权重分析法,定量分析参数对临界力的影响程度。研究结果表明各个参数对临界力变化的作用所占的权重不一样,为铰链设计提供了理论基础。

为分析液压冲击机构泄漏量影响因素权重,结合同心及偏心环形缝隙流动理论,确定影响因素包括密封长度、间隙高度、均压槽的宽深比和数量、活塞偏心量以及压差等因素。通过正交试验搭建16组数学模型,基于计算流体力学数值模拟的方法,研究分析了环缝间隙内的流动状态。利用方差分析对仿真结果进行处理,结果表明间隙高度对液压冲击机构内泄漏影响最大;压差、均压槽宽深比、密封长度以及槽的数量对内泄漏量影响依次减小;活塞的偏心对泄漏量影响最小。这为液压冲击机构减少泄漏量的设计提供了参考。