分别计算了齿轮副的啮合点在节点左右两侧的瞬时啮合效率,按啮合线长度进行积分,得到齿轮副在啮入至啮出过程的平均传动效率表达式,该表达式的自变量包括主动轮齿数z1、传动比i、摩擦因数f以及压力角α。分别针对单级圆柱直齿轮传动和二级圆锥-圆柱齿轮传动的参数进行优化设计,以啮合过程平均效率最大为目标函数,采用惩罚函数外点法计算,参照优化结果设计并制造了一台二级圆锥-圆柱减速器,在不同试验项目下进行检验,其传动效率不低于94%,验证了参数优化设计的正确性。

对材料切割现状进行了调查分析与实验验证,采取优化计算与排版编程等措施,实现提高切割材料利用率和降低成本的目标。

稳态强磁场实验装置的超导线圈采用4.5K超临界氦进行冷却,制冷模式下,制冷机的设计容量为360W/4.5K。首先对氦制冷循环进行了热力学分析,然后以压缩机氦流量为优化对象,结合低温系统的工程要求,选取合适的参数,对制冷循环进行了优化计算。计算结果显示：液氮消耗量为28.50L/h,压机消耗功率约102KW,系统的制冷系数为0.0035。

为缓解基本的并联三效溴化锂吸收式制冷循环中的高温溶液腐蚀问题,提出了一种新型的并联型三效溴化锂吸收式制冷循环,即在基本的并联三效循环的中压和低压发生器之间加一个压缩装置,对该循环进行优化计算,并和基本的三效并联循环进行了对比分析.计算结果表明,这种新型的循环可以将循环的最高溶液温度由222℃降至184℃,循环的COP随着高发出口溶液温度的增加而增加,随着压缩比的增加而减少.

在循环优化计算的基础上，对基本型直燃式串联三效溴化锂吸收式制冷循环和带蒸汽压缩装置的三效制冷循环进行了对比分析。分析结果显示，在选择合适的蒸汽压缩比提前下，带蒸汽压缩装置的三效制冷循环可以获得比基本的直燃型串联三效溴化锂吸收式制冷循环更高的循环COP值，并可将最高溶液温度降低至低于200℃，是一种颇具市场前景的制冷循环。

CO2蒸发器的结构和换热效果对CO2跨临界制冷循环的性能影响较大,为了能设计出高效的蒸发器,有必要对CO2蒸发器进行性能模拟和优化研究.首先采用稳态集中参数法建立了CO2蒸发器计算模型,对制冷量、冷冻水出口温度、压降以及CO2制冷剂的干度进行了模拟计算,并与实验值进行了比较,根据两者的比较结果对模型进行了修正.然后利用该模型对CO2蒸发器进行了优化计算,主要分析了换热管径和管长对冷重比及压降的影响.结果表明,冷重比和压降都随管径的增大而下降;而随着管长的增加,冷重比上升很快,并在1.4 m左右出现最大值,压降却随管长的增加而增大.综合考虑冷重比和压降两方面因素,CO2蒸发器适合选择小管径和长管长.

针对形状复杂的虹吸离心机转鼓,在有限元应力分析的基础上,建立了转鼓强度整体优化的数学模型,并对实际转鼓进行了优化计算.优化结果表明,在保证强度、刚度的前提下,离心机转鼓质量可下降10%.

三维空间的噪声主动控制技术是近年来噪声控制领域研究的一个热点问题,对于降低飞机或车辆里的噪声水平有很大意义。提出了一种对于噪声在三维空间里进行优化控制的方法,建立三维空间的几何控制模型,并且对几何模型进行区域划分,误差准则取所有区域的声压平方和,确定优化目标为误差准则取得最小值,计算出多点次级声源的强度。最后基于该方法设计的噪声主动控制系统进行数值仿真和实验验证,结果验证了该方法的正确性和有效性。

介绍了基于多学科优化平台Isight的机车车体轻量化优化方法,该方法包括确定设计变量和约束变量、选定参与优化计算的设计变量、优化解的确定方法、优化解全工况验证等主要内容,使用该方法对某机车车体进行优化,车体减重达到10%,减重效果显著。

CO2气体冷却器的结构和换热效果对CO2跨临界制冷循环的性能影响较大，为了能设计出高效的气体冷却器，有必要对CO2气体冷却器进行性能模拟和优化研究：本文首先建立了CO2气体冷却器分布参数计算模型，对CO2制冷剂的出口温度、冷却水出口温度和换热量进行了模拟计算，并与试验测试结果进行了比较，验证了模型的可靠性。然后利用该模型对CO2气体冷却器进行了优化计算，主要分析了换热管径和管长对热重比及压降的影响。结果表明，热重比随管径的增大而下降，随管长的增加而增大。综合考虑热重比和压降两方面因素，CO2气体冷却器适合选择小管径和长管长。