针对机电产品普遍存在的动态需求适应性差、设计阶段离散、设计周期长等问题,在设计理论与方法论创新的基础上,应用数字孪生技术对机电产品设计阶段进行研究,提出由需求分析、概念模型演化、结构模型演化、参数模型演化、孪生模型验证组成的机电产品设计域数字孪生演化方法,在以上3个演化中分别对相关模型使用了设计-评价-反馈-迭代的优化方法。以曳引式电梯为例,在孪生模型验证过程中,使用电梯的振动数据进行对比与迭代,完成并验证了机电产品设计域数字孪生演化方法的可行性。

航空反潜概念建模是对航空反潜军事行动的第一层抽象，也是航空反潜仿真系统建立的基础。航空反潜概念模型的正确与否，是否真实地反映航空反潜作战行动，将直接影响航空反潜仿真系统的可靠性。基于AHP方法对航空反潜概念模型的专家确认方法进行了研究。

四立柱液压机下横梁为箱型结构，通常采用经验和类比进行设计，结构合理性有待验证，而使用拓扑优化方法可以在结构初期设计阶段就找到材料的最优分布。使用变密度法拓扑优化理论，基于SIMP密度材料插值模型建立柔顺度最小体积约束数学模型，通过灵敏度过滤来抑制数值不稳定现象，使用OC准则迭代求解下横梁优化结果，确定最优传力路径，最后通过模型重建设计出全新四立柱液压机下横梁概念模型，并在有限元软件中验证该结构的可行性。此研究对四立柱液压机下横梁设计具有一定的指导意义。