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基于刚度和模态的车门结构件料厚多目标优化设计研究

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基于刚度和模态的车门结构件料厚多目标优化设计研究

作者：易辉成湖南大学

学位级别：硕士

车门是轿车车身设计中十分重要而又相对独立的一个部件,要求其应具有足够大的强度、刚度和良好的振动性能。同时,车门轻量化又是实现车辆燃油经济性的重要措施,所以在保证车门较高刚度和低阶固有频率时,又应尽量减少车门质量。因此对车... 详细信息

车门是轿车车身设计中十分重要而又相对独立的一个部件,要求其应具有足够大的强度、刚度和良好的振动性能。同时,车门轻量化又是实现车辆燃油经济性的重要措施,所以在保证车门较高刚度和低阶固有频率时,又应尽量减少车门质量。因此对车门结构进行多工况下的优化设计显得十分重要。本文围绕车门垂直刚度和一阶模态两个工况,提出一种基于多工况的车门结构多目标优化设计方法,旨在同时考虑车门垂直刚度和一阶模态两个工况的情况下,对车门零件料厚进行优化设计。论文的主要研究工作如下:(1)本文首先建立车门的垂直刚度和自由模态有限元模型,并在此基础上计算出车门结构初始设计时的垂直刚度和一阶频率值。以有限元模型为基础,对车门零件料厚进行灵敏度分析,筛选出具有优化潜力的零件料厚作为优化设计变量。(2)运用均匀拉丁方试验设计方法采集设计变量与车门垂直刚度和一阶频率的样本值,并在此基础上采用二阶响应面模型来近似设计变量与车门垂直刚度、设计变量与车门一阶频率之间的关系。通过精度检测,证明构造出近似数学模型精度较好,可以用来代替其有限元模型用于后期的多目标优化设计中。在近似数学模型的基础上建立车门结构多工况条件下的多目标优化模型。(3)采用多目标遗传算法对优化模型进行求解,得到非劣最优解集。再根据实际设计要求选取一组恰当的非劣最优解作为最终优化结果。最终优化结果使车门在质量减少的情况下,车门垂直刚度和一阶频率均满足设计要求,达到预期优化设计的目的。最后采用有限元法对优化结果进行验证,验证结果表明本研究所采用的优化方法可靠有效。

关键词：车门拉丁方试验响应面多目标优化

基于MATLAB的汽车动力性匹配计算的研究

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矿山机械 2013年第5期41卷 36-39页

作者：王杏芳易辉成湖南有色重型机器有限责任公司湖南长沙410205

应用MATLAB进行汽车动力性匹配计算,首先求解出发动机与液力变矩器共同工作的输入输出特性,然后绘制出汽车的驱动力-行驶阻力平衡图,最后得出汽车的动力性参数,从而实现了汽车动力性匹配计算、分析及绘图的自动化,提高了设计效率和精度。

关键词：汽车动力性匹配 MATLAB

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浮空器撕裂装置撕裂力计算方法研究

机械强度 2020年第5期42卷 1099-1104页

作者：易辉成易杰宋淼湖南工业职业技术学院汽车工程学院长沙410000 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082 湖南航天远望科技有限公司长沙410205

基于线弹性断裂力学的理论基础,对一种新型浮空器撕裂装置的撕裂力计算方法进行了研究。首先通过Ⅰ型和Ⅲ型撕裂试验,获得薄膜材料的Ⅰ型和Ⅲ型临界应变能量释放率GIC和GIIIC。应用Debond和VCCT技术构建Ⅰ型撕裂、Ⅲ型撕裂和新型撕裂装... 详细信息

基于线弹性断裂力学的理论基础,对一种新型浮空器撕裂装置的撕裂力计算方法进行了研究。首先通过Ⅰ型和Ⅲ型撕裂试验,获得薄膜材料的Ⅰ型和Ⅲ型临界应变能量释放率GIC和GIIIC。应用Debond和VCCT技术构建Ⅰ型撕裂、Ⅲ型撕裂和新型撕裂装置的有限元模型,选择Power模型作为裂纹扩展判据,并分别通过Ⅰ型、Ⅲ型撕裂试验结果和仿真结果匹配计算拟合出Power模型中的指数。最后,基于新型撕裂装置有限元模型和Power模型求解出撕裂力,通过物理实验验证结果的有效性,表明该计算方法确实可行。

关键词：薄膜撕裂有限元断裂力学

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向上倾斜带式输送机卸料轨迹分析与程序设计

计算机应用与软件 2022年第5期39卷 104-109页

作者：易辉成易杰叶桂林湖南工业职业技术学院汽车工程学院湖南长沙410082 复杂薄壁精密零件智能柔性加工技术湖南省工程研究中心湖南长沙410208 泰富重装集团有限公司湖南湘潭410205

应用CEMA算法计算向上倾斜带式输送机的卸料轨迹时,会存在一种特殊情况,其计算出的理论卸料轨迹会与卸料滚筒发生干涉,造成计算结果与实际情况不吻合,结果偏差较大。为解决这一缺陷,基于CEMA算法对带式输送机卸料轨迹进行详细的理论分析... 详细信息

应用CEMA算法计算向上倾斜带式输送机的卸料轨迹时,会存在一种特殊情况,其计算出的理论卸料轨迹会与卸料滚筒发生干涉,造成计算结果与实际情况不吻合,结果偏差较大。为解决这一缺陷,基于CEMA算法对带式输送机卸料轨迹进行详细的理论分析,建立向上倾斜带式输送机理论卸料轨迹与卸料滚筒发生干涉的判定公式,推导此特殊情况下的卸料轨迹方程。应用***和AutoCAD开发卸料轨迹计算和绘图程序,并通过算法修正前后的向上倾斜带式输送机卸料轨迹的对比,验证了新的计算模型的有效性。

关键词：带式输送机卸载轨迹 *** CEMA

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钢结构有限元参数化分析系统研究

计算机应用与软件 2021年第12期38卷 81-86,90页

作者：易辉成易杰叶桂林湖南工业职业技术学院汽车工程学院湖南长沙410208 复杂薄壁精密零件智能柔性加工技术湖南省工程研究中心湖南长沙410208 泰富重装集团有限公司湖南湘潭411201

基于EXCEL、ANSYS和***开发一套钢结构参数化有限元分析系统。通过修改EXCEL数据而不需要修改代码就能快速实现产品拓扑结构的更改,从而使系统适用于各种非标准化产品的钢结构参数化有限元分析。基于该系统开发的斗轮堆取料机参数化有... 详细信息

基于EXCEL、ANSYS和***开发一套钢结构参数化有限元分析系统。通过修改EXCEL数据而不需要修改代码就能快速实现产品拓扑结构的更改,从而使系统适用于各种非标准化产品的钢结构参数化有限元分析。基于该系统开发的斗轮堆取料机参数化有限元计算模板验证了其高效性和便捷性。

关键词：有限元参数化钢结构 APDL

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基于应力分布的变密度点阵结构优化设计

机械设计 2023年第4期40卷 105-111页

作者：易辉成龚艳丽李康湖南工业职业技术学院汽车工程学院湖南长沙410205 复杂薄壁精密零件智能柔性加工技术湖南省工程研究中心湖南长沙410205 湖南华曙高科技有限责任公司湖南商长沙410205

文中针对变密度点阵结构设计变量多、优化效率低等问题,提出了一种新的设计方法。通过应力匹配函数将变密度点阵结构的微观尺寸与其应力进行关联,基于六面体网格构建其有限元参数化模型。为减少设计变量数目,以该函数的系数为变量建立... 详细信息

文中针对变密度点阵结构设计变量多、优化效率低等问题,提出了一种新的设计方法。通过应力匹配函数将变密度点阵结构的微观尺寸与其应力进行关联,基于六面体网格构建其有限元参数化模型。为减少设计变量数目,以该函数的系数为变量建立变密度点阵结构优化模型,并采用多岛遗传算法对其进行优化计算。优化后的变密度点阵结构其应力结果呈现出很好的等强度效果,重构的几何模型也能应用SLA工艺进行制造,验证了该设计方法的有效性和所设计点阵结构的工艺性。

关键词：变密度点阵应力分布优化设计增材制造

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偏心连杆平衡抽油机多目标优化设计

机械设计 2020年第9期37卷 78-83页

作者：易辉成龚艳丽张要贺湖南工业职业技术学院汽车工程学院湖南长沙410082 湖南有色重型机器有限责任公司湖南长沙410082

针对常规的四连杆游梁式抽油机平衡效果差、工作效率低的问题,设计了一种新型偏心连杆平衡抽油机。对该新型抽油机进行动力学分析,应用MATLAB构建了曲柄轴转矩计算的数学模型,并用ADAMS仿真模型进行验证。以7个几何尺寸为设计变量,以曲... 详细信息

针对常规的四连杆游梁式抽油机平衡效果差、工作效率低的问题,设计了一种新型偏心连杆平衡抽油机。对该新型抽油机进行动力学分析,应用MATLAB构建了曲柄轴转矩计算的数学模型,并用ADAMS仿真模型进行验证。以7个几何尺寸为设计变量,以曲柄轴最大转矩、最小转矩和均方根转矩3个转矩参数为优化目标建立优化模型,并采用多目标遗传算法对其进行优化计算。试验结果表明,优化设计的偏心连杆平衡抽油机平衡效果好,工作效率提升明显。

关键词：偏心连杆平衡抽油机遗传算法多目标优化

在线精品课程开发与实践——以“3D打印与创客”课程为例

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中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 2022年第1期 271-274页

作者：唐锋易杰易辉成王欣湖南工业职业技术学院湖南长沙410208 成都工贸职业技术学院四川成都611731

随着互联网的发展,在线教学模式应运而生,线上线下相结合的混合式教学模式越来越得到重视,越来越多的高校加大将信息化与教学深度结合的力度,推进教学改革,适应新时期的发展。依托在线课程“3D打印与创客”,分享精品课程开发的经验,希... 详细信息

随着互联网的发展,在线教学模式应运而生,线上线下相结合的混合式教学模式越来越得到重视,越来越多的高校加大将信息化与教学深度结合的力度,推进教学改革,适应新时期的发展。依托在线课程“3D打印与创客”,分享精品课程开发的经验,希望对在线课程的开发提供经验。

关键词：混合式教学在线课程教学改革

“中国智造”背景下高等职业院校人才培养模式研究

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中文科技期刊数据库（引文版）教育科学 2022年第5期 140-143页

作者：唐锋易杰易辉成夏凯湖南工业职业技术学院湖南长沙410208

高等职业院校人才培养模式使关乎人才培养是否成功的重要内容,为了适应当前时代的发展,职业教育人才培养模式也应该随之变化,如产学研合作教育模式、现代学徒制等应运而生,随着智能制造的发展,社会对复合型人才的需求较越来越大,他们既... 详细信息

高等职业院校人才培养模式使关乎人才培养是否成功的重要内容,为了适应当前时代的发展,职业教育人才培养模式也应该随之变化,如产学研合作教育模式、现代学徒制等应运而生,随着智能制造的发展,社会对复合型人才的需求较越来越大,他们既要懂得机械原理,还要了解控制技术、计算机软件编程应用等专业知识,具备跨学科融会贯通的能力,企业的高要求促使高职院校必须培养高质量的学生,即要创新人才培养模式。

关键词：人才培养模式智能制造复合型人才