機構優化的案例
汽車全液壓式轉向機構優化設計
汽車全液壓式轉向機構優化設計<BR><Font color=#FF0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-10-13 20:47:06被hawk評為4星級，為發貼者加分80。</Font><BR><Font color=#FF0000><B>點評:</B></Font>
汽車全液壓式轉向機構優化設計.pdf
考慮運動副間隙影響的函數發生機構的穩健優化設計
考慮運動副間隙影響的函數發生機構的穩健優化設計
譚曉蘭 韓建友 陳立周
北京科技大學機械工程學院
摘要: 針對漢書發生機構,分析了孔因素和不可控因素的隨機變化對機構運動質量的影響,建立了考慮運動副間隙影響的機構穩健優化設計的數學模型,給出了一曲柄滑塊函數發生機構的文件優化設計示例.
關鍵詞: 運動副間隙,函數發生,機構綜合,穩健優化設計
內容簡介:
1 機構穩健設計的一般原理
2 考慮運動副間隙的曲柄滑塊機構運動分析
3 曲柄滑塊函數發生機構的文件優化設計
3.1 設計變量和噪聲因素的確定
3.2 目標函數的確定
3.3 穩健優化設計數學模型
4 穩健優化設計示例
5 結論
考慮運動副間隙影響的函數發生機構的穩健優化設計.pdf
展開 基于HyperWorks的某型貨機貨艙門機構優化設計
從載荷曲線的 對比可以看出優化后直角拉桿的受力整體上減小，改進前載荷的最大值為 6418.45N，改進后載荷的最大值為 3436.54N。
采用優化后的直角拉桿新交點和改進后的導引鎖模型，導入到貨艙門的剛柔耦合模型中，對整個運動過程進行仿 真計算。載荷的最大值為從優化改進前 6418.45N 降到優化改進后 3340.00N。從應力云圖的對比可以看出直角拉桿 的應力最大值從優化改進前的 930.00MPa 降到優化改進后 484.00MPa。
結論
利用 HyperMesh 建立貨艙門機構的剛體模型和剛柔耦合模型，并通過 MotionSolve 和 HyperStudy 對當前艙門 機構設計進行優化，全面評估當前的機構設計性能。通過優化設計技術對直角拉桿交點優化和導引鎖內腔面形狀進行 了改進，得到滿足要求的機構改進方案。
某型貨機貨艙門機構優化設計過程中形成的技術路線和流程方法，為后續艙門機構優化設計提供經驗和規范，有 助于提高產品設計水平，縮短產品研發周期。
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展開 汽車全液壓式轉向機構優化設計
摘 要: 利用動力學分析軟件ADAMS , 從汽車轉向運動學出發, 對SGA3550 自卸式汽車全液壓轉向機構進
行設計。以汽車轉向時實際轉角與理論轉角的誤差最小為目標函數, 以轉向梯形底角和梯形臂長為設計參數,
對轉向機構進行了優化設計。并通過對轉向過程的仿真分析, 比較了不同液壓系統設計方案對轉向機構性能的
影響。給出了全液壓式轉向機構液壓部分的設計計算過程。
關鍵詞: 汽車; 轉向機構; 液壓系統; 優化設計
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位移反向器柔順機構拓撲優化
位移反向器柔順機構拓撲優化.docx
柔性機構是利用材料的彈性變形傳遞或轉換運動、力或能量的新型機構，與傳統的剛性結構相比，柔性機構具有：整體化設計和加工、簡化結構和減小體積與質量、免裝配、無間隙和摩擦，實現高精度運動、無磨損，提高壽命、增大結構剛度等優點，從而廣泛運用于高精度工程場合。
柔順機構由于不具有傳統機構的運動副，因此克服了機構裝配、加工制造、潤滑帶來的誤差，采用柔順機構作為微納定位裝置本體機構，能夠實現高精度定位，可應用在醫學定位等諸多高端領域。
本柔順機構設計思路基于柔性鉸鏈理論以及具體需求，設計出一種不同參數的柔性鉸鏈機構，基于hyperworks進行分析仿真，實驗對比，找出一種最優柔性鉸鏈機構，進行全局拓撲優化，進行實驗數據分析，將兩者進行對比，找出一種最優結構模型。基于SIMP變密度拓撲優化法，選擇帶懲罰系數的變密度SIMP插值法，以輸出端位移y1/輸入端位移x1為增益z為目標函數，約束體積，用OC算法作為優化算法。
展開 基于optistruct曲柄連桿機構多體動力學仿真及桿件形狀優化 ￥50
本案例重點介紹如何在optistruct中模擬機械設計中的經典機構運動學分析，以經典的曲柄連桿機構的運動學為例。桿與桿連接地方設置轉鉸，創建相應的接觸，給曲柄也就是左側連桿作為驅動件，其角速度為50rad/s，分析機構在運動過程中所有桿件上的受力動態分布情況。
多體動力學運動結果動畫（提取運動過程中各桿件中最大應力變化）
初始模型
提取輸出節點力：
通過optistruct對四連桿機構進行形狀優化，通過hypermorph建立了相應的形狀變量，以各桿件在整個運動過程中的應力小于許可應力，并以質量最輕作為目標函數。
形狀優化結果動畫
以最后一個迭代步的結果作為最終的優化結果。查看形狀優化的結果后綴名為_des.h3d，多體動力學分析結果后綴名為.h3d。
展開 大客車空調壓縮機懸置機構優化仿真
摘要
：改進大客車常用曲軸連桿式空調壓縮機懸置機構，基于與汽車動力總成懸置系統的相似性，考慮發動機振動和帶傳動對壓縮機振動影響，建立壓縮機總成—發動機集總參數模型。以系統能量解耦率為優化目標，系統固有頻率和懸置剛度約束作為約束條件，懸置的三向剛度值為設計變量進行優化設計。基于ADAMS建立壓縮機總成—發動機動力學模型，仿真結果表明懸置機構改進后壓縮機振動減弱，優化后懸置支反力、壓縮機質心縱向位移和繞轉動軸角加速度明顯下降，證明改進懸置機構和優化方法對壓縮機隔振的可行性和有效性。
關鍵詞
：振動與波；空調壓縮機；懸置機構；動力學仿真；大客車；解耦率
壓縮機是大客車空調系統核心部件，其中曲軸連桿式壓縮機由于制造技術成熟、結構簡單、對加工材料和加工工藝要求低、制冷量大等特點多應用在大型客車上[1]，如圖1所示。但其在工作過程中會有較大的振動，所以必須安裝有相應的懸置機構。
目前國內普遍采用如圖2 所示的懸置機構，壓縮機總成安裝在可繞支架芯軸轉動的底座上，減振彈簧吸收發動機振動、保持皮帶張緊[2-4]。由于減振機構無法吸收壓縮機自身產生的振動，且與車身剛性連接，振動直接傳遞至車身，極大降低大客車NVH性能和乘坐舒適性。
1 改進后的懸置機構
針對目前國內大客車壓縮機懸置機構無法降低、吸收壓縮機自身振動的缺點，對懸置機構作相應的改進。改進后的壓縮機懸置機構用橡膠塊替代支架芯軸機構，壓縮機總成通過橡膠塊和張緊彈簧柔性地和車身相連接，如圖3所示。
展開 電動汽車用兩擋AMT執行機構設計優化與試驗研究
圖14 優化前后1擋升2擋靜態換擋時間對比
圖15 優化前后1擋升2擋換擋電動機驅動占空比對比
結語
本文提出了一種基于換擋時間和電動機工作轉速的AMT換擋機構傳動比的計算方法，經過理論計算，分析現有方案的不足，并提出了一種優化方案。通過樣件試制和測試驗證，證明了優化方案比原方案更大程度的發揮了換擋電動機功率，從55W提升到了70W，使換擋時間縮短了100ms（0.1s），而且換擋電動機最大功率95W，換擋時間還有進一步的優化空間。
本文通過調整傳動比來調整電動機輸出功率平衡時的電動機轉速，轉速越接近最大輸出功率轉速，換擋時間就越短。
本文所述設計方法，其原理可通用于其他類似的換擋執行機構，比如齒輪減速、蝸桿減速、搖臂減速方案等。
展開 教育機構降本啟示錄：軟件許可優化方案，同行復制成功經驗！
別以為光用許可優化就能立竿見影，要做成像我們那樣，還得靠制度綁定和技術支撐。我們在機構內搞了個“季度軟件健康檢查”制度，不僅把每一款軟件的使用狀況公開晾出來，還設了同事晉升與績效掛鉤的機制。有點內部消息的親們知道，我們的一線老師現在都有積分獎勵制度，用得好就能拿積分兌換專業發展基金。2025年下半年咱們發現了一個驚人的現象：軟件許可優化節省下的資金，我們成功提前兩年建成了新校區網絡中心，還在主校區配備了統一接口的智能教學設備——這些事你想想就值得！
給同行們的幾點：第一，別怕麻煩，先摸清家底。花費兩周時間好好梳理現有的每一套軟件，一樣的東西千萬別重復買，這是最實際的第一步。
第二，需要專業顧問嗎？ 很多時候我們需要借助外部力量。比如那家做教育SaaS的機構，他們幫我們做了一場完整的軟件許可資源盤點和運維體系評估，直接就能看到每個軟件到底值不值得我們繼續花錢。
第三，實實在在的回報一定要算清賬。像我們這種每年都可能開源幾十萬的教育機構就不用說了，甚至有些院校在優化之后每年能節省兩百多萬授權費用，這在2025年教育行業是很有競爭力的優勢。
我覺得做軟件許可優化真不是件復雜的事，關鍵是要有清晰的戰略目標，用專業方法發現問題，靠持續跟進保證成效。咱們這些教育機構的同行們，有沒有興趣交流一下你們自己的做法，一起來打造更高效、更省錢的教學體系？
展開 基于新能源汽車駐車機構（棘爪）拓撲優化的構想
寫在前面的話
駐車機構是防止車輛滑行的一種安全裝置，它安裝于汽車變速器內部，通過停車時鎖死變速器內部齒輪，防止汽車出現滑行、溜坡等情況。借本次altair舉辦的拓撲優化設計大賽，開始學習optistruct求解器相關功能，并以一款簡單的駐車機構模型為例，進行topo優化，了解到了Optistruct功能的強大，意識到拓撲優化對結構先期設計的重要性，拓撲優化為結構概念設計初期提供了設計方向，使設計出來的零部件滿足強度、剛度等要求。
圖1. 汽車駐車工況駐車棘爪示意圖
駐車機構工作原理說明：
圖2. 駐車機構簡圖
駐車機構工作時，駐車執行機構驅動工作銷下壓棘爪，克服回位彈簧預緊力，直至某一時刻棘爪完全鎖進P擋鎖止齒輪且不再彈出，則實現駐車，駐車一般分為平路駐車、上坡駐車與下坡駐車三種工況。
有限元模型建立
根據駐車機構的工作原理，對駐車機構進行分析時需要考慮上坡和下坡兩種工況。不同工況下，駐車棘爪和駐車鎖止齒輪的接觸面不同，棘爪的受力大小與方向也不同，但分析方法一致。考慮到本人計算機硬件配置較低，所以本文僅以上坡駐車工況為例做計算說明，下坡駐車工況分析方法一致。本次分析對真實的駐車機構進行了適當的簡化，僅保留了駐車鎖止齒輪、駐車棘爪與支撐滾輪，如圖3所示。
圖3.駐車機構FE模型
本次分析所用網格為六面體網格，優化對象為駐車棘爪，因此對棘爪進行了設計區與非設計區的劃分（紫色區為設計區，黃色去為非設計區），優化目標為在滿足強度與變形量要求前提下，實現設計區域體積最小，即質量最輕。
展開 設計仿真 | 基于Adams與Odyssee機器學習的超跑變速箱機構優化方案
這改善了我們設計變速箱的響應速度,通過及時調整來降低整體制造成本”
-Joel Ortiz，Tremec 概念工程師
變速箱機構控制著換檔的質量和有效性。這會影響車輛的速度、加速度和燃油效率，從而顯著影響車輛性能。使用專業工具測試不同的公差范圍可以幫助提高車輛的響應能力，降低整體制造成本。
分析設計變量對裝配響應的影響
組件的負載公差范圍來自設計規范。然而，當部件組裝在用于特定致動的機構中時，精度至關重要，因為它們可能沿著運動鏈有相對運動，從而導致意外的位移（更高或更低）。
該機構的預期運動精度要求取決于每個組件的制造精度，包括制造過程中的正常變化。
這些組件有不同的響應。因此，了解每個設計變量的影響并根據適當的系統功能對其進行修改非常重要。通過這樣做，我們可以始終確保每個組裝機構的正常功能。
優化變速箱控制系統中的部件相互影響
我們使用虛擬原型來識別一系列組件公差范圍的靈敏度。所討論的組件是設計為變速箱控制系統一部分的運動機構的運動鏈。
當涉及到提高高性能跑車的品質時，控制機構的平穩、精確運動和變速箱的換檔速度非常重要。
圖1顯示了兩個組件。黃色部件將藍色部件引向精確位置，以獲得檔位速度位置。由此產生的運動是由于換檔控制系統的子組件造成的，該子組件是由九個部件組成的運動鏈，它們之間有相對運動。
圖1. 部分和全部遮擋，以及預期軌跡
理想情況下，從第七檔換到第六檔時，藍色部件應遵循預期的軌跡。
如果藍色部件推過導軌的尖端，駕駛員可以繼續向六檔移動。這種現象被稱為“部分阻斷”。
但如果駕駛員無法將換擋桿從七檔移動到六檔，這被稱為“完全遮擋”。這是最糟糕的結果。要完成換檔，駕駛員必須稍微向后移動，以防止黃色部件阻擋藍色部件。
展開 
基于Pro/E的混凝土泵S閥擺搖機構優化設計 ￥18
利用Pro/E，先按圖2繪制機構二維草圖
單擊“分析”>“可行性/優化”，按照表1設定變量和目標參數
之后進行計算，系統會依據結果重繪模型。
優化目標QL收斂圖
優化后結果
贈書｜HyperWorks進階教程
全書共分10章：第1章簡要介紹了虛擬樣機技術、多體系統動力學及仿真軟件MotionView& MotionSolve；第2章詳細介紹了MotionView的基礎知識；第3章通過實例介紹了應用MotionView& MotionSolve軟件建立機構虛擬樣機模型、求解以及結果后處理的基本過程；第4章介紹了應用MotionView&MotionSolve進行剛柔耦合多體系統建模與仿真的基本功能；第5章對MotionView的模型語言MDL進行了介紹；第6章介紹了后處理工具HyperView&HyperGraph的使用方法；第7章介紹了MotionView中傳感器以及仿真腳本的基本用法，并通過實例說明機械系統序列仿真的實現過程；第8章介紹了應用MotionSolve聯合系統優化求解器HyperStudy和結構優化求解器OptiStruct進行機構優化設計的基本方法；第9章介紹了MotionView&MotionSolve機械控制聯合仿真功能，講解了控制系統建模工具以及使用方法，并通過實例說明了MotionSolve自身以及聯合Simulink進行機械控制系統聯合仿真的基本過程；第10章主要介紹了耐久性分析向導DurabilityDirector的使用方法。附錄部分提供了MotionSolve常用函數說明以及軟件使用過程中遇到的常見問題與解答。
本書的第1章、第2章、第4章、第8章、附錄由李修峰編寫，第5章、第7章、第9章、第10章由王亞斌編寫，第3章、第6章由王晨編寫。全書由李修峰統稿。
展開 優化設計計算工具大PK，LinGo大勝Mathcad
LinGo在曲柄滑塊機構優化設計的應用
LinGo在曲柄滑塊機構優化設計的應用
機構的兩個極限位置如圖所示，其中，初始位置為0(O、A0、B0)；終止位置為 1(O、A1、B1)。
已知條件：
1. γ0=4°～7°。
2. L2=λ*L1，λ=0.7～0.95。
3. β1=γ1+α1≤135°。
4. S=1000mm。
5. B1只許位于A1的右邊。即：角∠B1OA0＜90°，γ1-γ0＜90°-γ0。轉化成式子應該是這樣吧？
6.鉸B與鉸O不許干涉，RB=RO=RA=125mm,外緣間隙Δ=25mm。
求：
請設計圖示機構。要求L1+L2總和最小。
說明：
本項目要求設計圖示機構，要求當S=1000mm時，在符合已知條件且L1+L2總和最小的情況下求圖示機構參數的具體數值，即：
L1=？
L2=？
γ0=？
LinGo源程序：
min=L1+L2;
SS=1000;!滑塊行程,已知;
RA=125;!鉸A、B、O外緣半徑;
delta=25;!鉸外緣間隙;
PI=3.141592653589793;!定義圓周率;
deg=PI/180;!定義度;
OB1=@sqrt((L1+L2)^2+SS^2-2*SS*(L1+L2)*@cos(gamma0));
gamma1=@acos(((L1+L2)*@cos(gamma0)-SS)/OB1);
alpha1=@acos((OB1^2+L2^2-L1^2)/(2*OB1*L2));
alpha1+gamma1<=135*deg;
lambda=L2/L1;
0.7<=lambda;lambda<=0.95;
4*deg<=gamma0;gamma0<=7*deg;
0<L1;0<L2;
SS<=L1+L2;
L1=@sqrt(OB1^2+L2^2-2*OB1*L2*@cos(alpha1));!
展開 基于ADAMS 的雙前橋重型汽車雙搖臂設計及優化
?基于ADAMS 的雙前橋重型
汽車雙搖臂設計及優化
李慶歡1 , 張代勝1 , 呂召全2 (1. 合肥工業大學機械與汽車工程學院,安徽合肥 230009 ; 2. 安徽江淮汽車股份有限公司,安徽合肥 230022)
摘 要:文章分析了雙前橋重型汽車轉向運動學關系,建立了基于ADAMS 的雙前橋重型汽車雙搖臂機構優化設計模型,運用該模型對某種汽車的雙搖臂機構進行了優化改進設計,優化結果顯示本模型具有實用性和簡捷性,對同類車型雙搖臂機構的設計具有參考價值。關鍵詞:汽車雙搖臂; ADAMS ; 優化設計
基于ADAMS的雙前橋重型汽車雙搖臂設計及優化.pdf
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