轮毂电机为电动汽车动力驱动系统核心部件,其质量和振动噪声水平严重影响整车可靠性、经济性与舒适性。本文以某轮毂电机为研究对象,对电机壳体进行拓扑优化,在轻量化壳体的同时进一步改善电机振动水平。首先计算电机在某分析工况下磁场分布和定子齿表面电磁力,并把电机磁场节点力映射到电机结构模型,利用模态叠加法求解电机壳体表面振动响应;其次对电机壳体表面振动响应进行分析,确定最大振动响应位置和相应的优化部件;最后以最小柔度为目标对该部件进行拓扑优化,并对优化方案进行仿真验证。实验结果表明,轻量化后电机壳体提升了固有频率,同时在分析工况下振动响应在全频段有明显改善,为该型轮毂电机轻量化设计和振动噪声改善提供了技术参考。

为提高公路山岭隧道的预制化水平,提升工程质量和缩短施工工期,基于实际工程,研发了一种新型预制混凝土排水沟,介绍了其结构形式、沉砂井、排水孔等细部构造,并阐述了其生产工艺、施工技术、现场拼装等技术要点。实际工程应用表明,该预制构件应用效果良好。

针对机械系统优化中因设计变量耦合关联导致的优化结果可靠性问题,提出了基于加权满意度的耦合关联机械系统多目标协同优化方法。建立机械系统设计变量耦合关联模型,采用最大-最小满意度函数法,并考虑各子目标的相对权重,建立基于权重加权和的多目标协同优化评价函数,将多目标优化问题转变为单目标优化问题。以掩护式液压支架四连杆机构-结构多目标协同优化为对象的应用表明,提出的方法简化了耦合关联机械系统多目标优化求解的复杂度,而且提高了优化结果的可靠性。

为实现电火花成型加工的绿色制造,在保证加工效率和加工质量的基础上尽可能减少能耗和污染物排放,采用正交试验与非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对加工参数进行多目标优化。选择脉冲电流(I)、周率(T)及效率(η)3个工艺参数作为因变量,表面粗糙度(Ra)、能耗(EEV)和环境污染物(EEC)作为响应值,对SKD11进行电火花成型加工试验。通过回归分析验证工艺参数与响应之间所建模型的正确性,并利用信噪比分析获得影响能耗和污染物排放的主要因素。得出了加工工艺参数与加工效果之间的回归关系,并通过NSGA-Ⅱ算法对其进行优化得到Pareto前沿。Ra、EEV和EEC预测结果的平均相对误差分别为6.46%、10.45%、9.58%,表明优化结果准确有效,对今后的研究以及企业的绿色加工具有一定参考意义。

针对铣削加工具有薄壁或深腔特征的高体积分数SiCp／Al结构件时工件边棱处出现的崩边现象，使用铣磨加工SiCp／Al复合材料的方法，通过田口实验设计对高体积分数SiCp／Al进行加工实验，研究了不同的铣磨工具类型和加工参数对铣磨力和表面粗糙度的影响规律，并对实验结果进行了主效应和方差分析。表明使用120#的烧结金属金刚石铣磨工具加工SiCp／Al时获得的铣磨力最大；使用120#的不开槽电镀金刚石铣磨工具加工时获得的表面粗糙度最大。最佳的铣磨力参数组合为使用开槽电镀120#的铣磨工具在加工参数在主轴转速n=6000r／min，进给速度vf=50mm／min，径向切深ae=0．01mm；使用金属结合剂120#的铣磨工具在加工参数为主轴速转n=12000r／min，进给速度vf=100mm／min和径向切深ac=0．01mm下获得较小表面粗糙度值。

客车的定制生产、经验设计和恶劣营运环境导致复杂的性能问题。针对某批量中型车传动系异响问题。首先分析运营地区气候、地形和驾驶员操作习性等非技术因素影响；其次建立基于AMESim的传动系扭振模型，通过对比仿真和实验结果确认模型的有效性和传动系的扭转共振；最后基于模型进行离合器匹配选型，并进行实车对比验证。结果表明离合器能有效调谐客车传动系扭振模态，利用扭振仿真分析可以在设计初期避免共振问题，这对于客车传动系NVH的控制具有重要的指导意义。

GH4169合金是一种典型的难加工材料,具有高强度,切削加工时切削力大等特征,采用普通方法加工时刀具磨损严重,表面质量和精度难以保证。针对上述现象,采用正交实验对镍基高温合金GH4169进行线切割加工研究。研究了不同的加工参数（脉冲宽度、间隙、管数、加工限速）对中走丝线切割加工GH4169合金的表面粗糙度和切割速度的影响。并对实验结果进行了主效应分析以及方差分析。结果表明：表面粗糙度随着加工限速的增大而增大,切割速度随着管数的增大而增大。加工参数在脉宽为60μs,间隙为4ns,管数为8,加工限速150步/s时获得最快的切割速度;加工参数在脉宽为40μs,间隙为10ns,管数为2,加工限速50步/s时获得较小表面粗糙度值。

剖分坎合是钢丝缠绕液压机的关键技术，坎合副的抗剪性及其抗疲劳性对模锻液压机使役期间保持机架完整性至关重要。坎合原理及抗疲劳性方面研究工作的不足限制了该技术的推广和应用。设计坎合疲劳试验夹具，对液压机本体小试样坎合结构进行切向等幅循环载荷疲劳试验。分析坎合结构切向循环载荷条件下三个阶段的载荷-位移循环特性；建立坎合结构疲劳指数模型，当载荷比R=0.1时，坎合结构疲劳量纲一载荷极限为Ft＊max=0.74；研究量纲一切向载荷幅值与均值 a mF＊-F＊关系，得到坎合结构疲劳等寿命曲线；提出基于Miner线性累积损伤理论的坎合结构疲劳累积损伤准则。实现了钢丝缠绕模锻液压机坎合结构的安全性评估和寿命预测。

使役状态机架变形测量及机架完整性评价对钢丝缠绕重型模锻液压机的安全运转至关重要。常规的测试手段有局限性无法实现机架变形全场测量运用数字图像相关法（Digital image correlationDIC）实现了400 MN模锻液压机加、卸载工作循环机架位移和变形的全场测量。用降温法模拟钢丝缠绕预紧力对机架预紧、合成工况进行有限元模拟有限元结果与DIC测量结果吻合验证了降温法有限元模型。研究机架工作循环变形特点加、卸载过程中机架变形基本对称标识点水平间距A2D2最大变化量5.45 mm竖直间距A1A3最大变化量1.53 mm均符合设计要求。基于DIC的测量方法有效解决了重型液压机机架变形全场测量难题并为降温预紧有限元模型提供了验证为钢丝缠绕液压机设计提供了有益参考。

介绍了有限元软件ANSYS在液压缸结构设计上的应用.通过对一工程实例的模拟计算分析了失效原因对原结构进行了改进和验证对液压缸的结构设计具有指导意义.