考虑到齿轮箱箱体结构的复杂性,使用单点激励-多点响应模态识别技术对其前6阶模态进行识别,模态置信度即模态识别精度高。以试验获得的齿轮箱箱体前6阶模态为指标,提出了兼顾计算精度和计算效率的模态有限元计算方法;使用拓扑优化方法对齿轮箱箱体结构进行优化设计,优化后齿轮箱箱体在不同固有频率处的变形均得到了减小。研究为齿轮箱箱体结构优化设计提供了新思路。

基于煤矿超大采高液压支架现场应用情况,以液压支架掩护梁为对象,介绍一种结构优化设计。结构优化设计中引入仿真分析方法,具体为根据超大采高液压支架基本结构与现场应用情况构建仿真模型,并由模型实施仿真分析,以掩护梁为研究对象,根据液压结果提出掩护梁结构优化设计,最后将优化设计应用于工程实践,确认优化设计具有较强可行性。

在对固体充填采矿技术中四柱液压支架的主要类型、基本结构特性及现场应用进行总结分析的基础上,提出了四柱液压支架优化设计的基本原则,并给出了四杆连杆机构等关键结构部件的优化设计方法。进一步阐述了通过改变上杆铰接位置来优化四杆机构,通过加长或缩短顶盖来优化顶盖比的方法;并通过改变捣实结构的长度、铰接位置以及四柱刮板输送机的悬挂高度来实现捣实结构的优化。在此基础上,建立了四柱式液压支架的优化设计过程。实例表明,通过优化四杆机构,充填体的水平顶板间隙、垂直水平间隙、捣固角和捣固头间隙等性能得到了明显改善。根据本工作提出的优化设计方法,确定了顶盖长度,夯实了结构。

为解决工作阻力在13000 kN以上液压支架顶梁无法满足小罐笼运输要求问题,通过液压支架整体受力分析,从满足液压支架适应性角度,将顶梁结构分为插楔子形顶梁结构及铰接顶梁结构,对插楔子形顶梁的联接箱强度及数量、铰接轴规格等进行改进及优化设计,通过液压支架整架及顶梁整体有限元分析验证,表明插楔子形顶梁可以满足液压支架井下的使用要求,为利用罐笼运输设备的矿井由于无法适用于目前为提高产能而配套的大功率、大尺寸设备的罐笼运输问题提供了一种解决方法。

针对混凝土温度-应力试验机的执行系统响应速度过慢、加载滞后时间过大的问题，利用ANSYS对试验机主机的关键部件进行有限元分析，分析其强度与刚度要求，结果表明试验机的变形恢复机构与传动主轴的质量有较大的盈余。为了提高试验机执行系统系统响应的快速性，减小加载滞后时间，分别对试验机变形恢复机构进行了轻量化设计、对传动主轴进行了多目标结构优化设计。对比优化前后，优化后试验机执行系统响应的快速性得到了明显提升，从而提高了试验机测量结果的准确性，改善了试验机的工作性能。

首先对2种常见结构井盖进行固有频率分析，并将模型计算结果与试验结果进行对比，验证了模型的正确性；进而针对所建立的模型展开静力学仿真分析。通过对比新型拱形井盖与2种常见结构井盖的静力学计算结果，发现新型拱形井盖无论是承载能力、结构可靠性，还是制造及工艺过程均要优于常见结构井盖。该研究为窨井井盖的结构优化设计提供了一定的理论指导意义，有着较好的研究和应用价值。

为了优化溢流阀锥阀结构力学性能，提升锥阀工作的可靠性。首先，根据工业过程中锥阀性能的设计要求，分析了原结构参数紫铜阀芯的力学性能。其次，采用控制变量法，研究了单个结构参数对阀芯力学性能的影响特点。然后，针对阀芯锥角、阀座流道和阀座倒角结构．建立了参数化力学仿真模型，借助力学模拟、试验设计和数据处理等技术，以二阶响应面函数描述了多指标优化目标与结构参数之间的响应模型。最后，对系统结构响应模型进行了优化求解，并对优化效果进行了评估分析。结果表明，原结构参数的紫铜阀芯不满足力学设计要求，均匀设计试验法优化方案的优化效果良好，能够大幅提升锥阀芯工作的可靠性。

本文运用有限元分析软件对双柱下拉式快锻液压机进行了模态分析,得到了机架的前十阶固有频率和相应的固有振型,对了解快锻液压机的动态性能,进行结构优化设计有一定借鉴意义.

以三梁四柱通用液压机为例讨论了在有限元分析软件ANSYS中采用APDL参数化分析技术进行液压机主要结构件优化设计的方法和步骤编写了程序并以某型液压机上横梁为例进行计算综合效益明显有推广应用价值。

对某型号液压机的上横梁进行结构分析和优化设计对横梁的简化模型进行静态有限元计算并且校核了横梁的强度和刚度。在此基础上应用ANSYS优化设计模块对横梁进行结构上的调整和优化降低机身的制造成本得到了满意的结果。