建立快开阀芯橡胶密封垫密封结构的Mooney-Rivlin非线性有限元分析模型,分析橡胶密封垫在装配状态下的等效Von Mise应力分布及等效Von Mise应力与橡胶密封垫轴向压缩量的关系,研究橡胶密封垫在工作状态下的密封性能。橡胶密封垫装配时,轴向压缩量增大,应力较大的区域位置未发生变化,基本在上、下接触面;轴向压缩量增大,Von Mise应力增大;最大Von Mise应力与轴向压缩量呈非线性关系。设计合理的轴向压缩量对于保证橡胶密封垫的密封性能和使用寿命非常重要。本设计橡胶密封垫的合理轴向压缩量为0.8 mm,密封垫轴向压缩量和轴向预紧力的模拟结果与试验结果比较吻合。

针对静态多工况刚度和动态振动频率为目标的多目标优化问题,对广义平均距离公式做了研究,并且将其理论应用在结构多目标优化问题中。通过对平均距离公式中的变量赋予不同的参数,最终灵活地构建出不同的目标函数数学模型;采用加权平均的方法确定刚度和频率的综合目标函数。通过一个实例对其建立的目标函数进行验证,并将在随机抽出的四种目标函数在结果上做了简单对比。研究结果表明,采用目标函数一和目标函数四使第一阶固有频率增加了11.22%,采用目标函数二和目标函数三分别使第一阶固有频率提高了24.02%和22.98%,同时优化后各工况的最后的柔度数值结果基本相同,从而说明了广义平均距离公式思想在构建多目标结构优化数学模型上的可行性和灵活多变性。

通过逆向工程获得复杂虹吸式流道的三维模型,并对虹吸流道管径截面变化规律进行了研究。利用计算流体力学（CFD）软件对虹吸式坐便器的冲洗全过程进行了模拟,研究了虹吸式坐便器整个虹吸流道流态特性、压力分布特性,并重点分析了虹吸式流道的虹吸性能,提出了虹吸式流道的驼峰截面F1-F2为虹吸式流道性能的特征截面。通过实验研究了虹吸式坐便器的冲洗全过程的流态、气泡产生与分布及粒子排放效果。研究结果表明模拟计算结果与实验测试结果吻合较好。