针对某四缸发动机平衡轴壳体在发动机台架试验时出现断裂的问题,基于建立的平衡轴总成三维模型,对平衡轴总成进行了模态分析,得到了壳体1~6阶模态频率;以多体动力学分析得到的壳体受力作为边界条件,对平衡轴壳体进行了强度及疲劳分析,得到了壳体4种加载工况下的应力分布规律,应力值最大加载工况下壳体的疲劳寿命和安全系数;确定了壳体断裂原因为疲劳失效。基于非支配分类遗传算法的多目标优化方法,以疲劳寿命、安全系数和壳体质量为目标对壳体进行了多目标优化,改进了壳体结构,有效地提高了壳体的疲劳寿命和安全系数,解决了平衡轴壳体的断裂问题。

基于CAD和CAE技术设计出一种高效率、高精度的新型打磨机器人。通过SolidWorks软件建立了打磨机器人的三维模型,然后对其进行数值模拟。根据静力学研究求得最大应力和最大变形;根据模态分析求得前6阶固有频率和振型。结果表明,该打磨机器人满足刚度和强度要求。

提出基于移动渐进线算法（MMA）求解策略的迷宫密封多结构参数优化设计方法。以某立式迷宫压缩机活塞与气缸间的迷宫密封结构为优化对象，以节流间隙、空腔深度、齿型夹角等主要尺寸参数为设计变量，针对泄漏量最小化的目标函数，建立迷宫密封结构多参数优化模型；针对该数学优化模型，推导了与之相应的设计变量关于目标函数的灵敏度分析公式；基于MMA算法求解复杂非线性规划问题的优势，采用MMA算法求解提出的优化模型，并获得良好的设计结果。