形貌优化

摘要： 以某车型排气系统隔热罩设计为例,使用OptiStruct软件建立仿真模型,对隔热罩的一阶固有频率进行分析,对分析后的结果通过增加加强筋的方法进行优化,同时考虑工艺性和制造成本,优化加强筋的分布,最后对优化的数据重新进行校核,对比优化前的模型,结果表明:一阶固有频率大幅度提升,满足设计要求。

摘要： 脉振的径向电磁力作为激励源作用于12/8极单绕组宽转子齿无轴承开关磁阻电机(Bearingless switched reluctance motor with wider rotor teeth,BSRMWR)的定子齿面并传送至定子轭部及机壳,会引发较大的振动噪声,阻碍其推广应用。针对这一问题,本文从本体结构的角度入手对电机壳体进行优化改进。采用三维多物理场有限元模型,建立了BSRMWR电磁⁃结构⁃振动⁃声场耦合模型。通过对BSRMWR电磁场进行瞬态分析,得到径向电磁力。将模态应变能方法应用于BSRMWR的壳体得到电机外壳结构有较大的应变能,说明电机壳体结构的薄弱。基于此,通过形貌优化的方法对电机的壳体结构进行优化。结果表明,采用形貌优化后机壳结构的BSRMWR,其振动和噪声均有显著改善。

摘要： 针对空调室外机背面位置处在压缩机5280 r/min转速下的出现两倍频(176 Hz)噪声峰值异常高的问题,基于双转子压缩机工作原理,计算双转子压缩机吸排气过程的两倍频转动力矩;建立空调室外机整机有限元模型,施加两倍频转动力矩,应用模态线性叠加法计算整机的频率响应,经过模态测试确定在176 Hz附近整机钣金存在共振,导致测点位置处两倍频异常高。基于间接边界元法,将整机频响计算结果导入声学仿真软件中,进一步计算钣金框体6个部位对测点位置处的声学贡献量,最终确定背板、中隔板、前面板共振导致测点位置两倍频过高。基于形貌优化技术,重点优化背板的压型,将固有频率从172 Hz提高至201.5 Hz,避免背板共振;同时前面板增加压型凸包,中隔板局部贴附阻尼,将整机176 Hz的两倍频峰值从55.74 dB(A)降低至45.11 dB(A),有效地提升了空调室外机的声品质。

摘要： 针对常见试验机平面气密框纵横式筋条分布结构形式导致结构质量较大等问题,对某试验机机头平面气密框进行联合优化设计,寻求更优的筋条分布。利用形貌优化技术获得受均布压载时最大法向刚度的筋条分布形式,并利用弯曲强度约束对径向筋条尺寸进行优化,最后利用拓扑优化技术进一步确定周向筋条分布以满足最大变形约束要求,实现了在满足预定强度、刚度约束条件下使筋条总质量减轻31.71%。

摘要： 为了实现动力电池箱的轻量化,对原电池箱3种典型工况进行结构强度分析及模态响应分析,根据分析结果制定优化方案。对电池箱上盖进行了形貌优化,以增强上盖的结构刚度,同时提高电池箱整体的低阶频率;对电池箱框架结构进行尺寸优化,以减少非关键位置的材料堆积。对改进后的电池箱进行静态和动态特性分析,结果表明,电池箱前6阶频率均避开激振频率区域,电池箱质量减少7.15%,证明了优化设计的有效性和可行性,为电池箱的优化设计提供了借鉴和参考。

摘要： 以某电动车电池包壳体辐射噪声控制为研究对象。首先,构建电池包壳体辐射噪声仿真模型,并采用有限元法和边界元法进行分析计算。然后,通过传递路径分析,研究电池包辐射噪声产生机理,获知增加上盖加强筋高度对改善辐射噪声效果不佳,提升支耳动刚度、合理设计上盖加强筋分别有利于改善中高频和低频辐射噪声。最后提出一种上盖加强筋多目标形貌优化方法,有针对性地衰减低频段内关注频率下的辐射噪声。基于上述研究,构建一套电池包壳体低噪声优化设计流程,可在产品开发初期为结构设计提供直接指导,具有良好的工程实用价值。

摘要： 全封闭式往复压缩机的噪声主要来源于壳体的声辐射,薄板辐射声压与其表面法向振速幅值有关,可通过优化板厚、加强筋肋、薄板刚度等参数来实现薄板结构表面法向振速的控制。通过对压缩机壳体进行VTF(振动传递函数)仿真分析,寻找上下壳体振速最大的位置,并基于OptiStruct对压缩机壳体进行形貌优化,在壳体上优化出最佳的加强筋位置、形状及尺寸,指导壳体加强筋的设计。对优化后的壳体结构进行模态及VTF仿真校验,第一阶固有频率提升8.5%,第二阶固有频率提升3.0%,壳体响应点法向振速MAX值降低23.6%,并低于目标值。通过振动及近场声压的试验验证,结果表明在峰值72 Hz处振动加速度降低了21.5%,近场声压在2500 Hz频带以内及10000 Hz以上均有降低,验证了基于OptiStruct的形貌优化仿真方法在提升压缩机壳体面刚度及降低辐射噪声的有效性。

摘要： 传统的薄壁梁常为直梁或锥形梁,结构简单、材料利用率低。为有效提升薄壁梁结构设计,提出了一种基于特征截面的形貌优化方法。该方法通过分段3次Hermite插值方法对特征截面的尺寸参数进行拟合构建具有复杂形貌的薄壁梁结构,并采用近似模型和多目标优化方法对特征截面尺寸参数以及厚度进行优化,使得薄壁梁结构设计达到最优。结果表明:该方法能够显著提升薄壁梁结构综合耐撞性能,具有很高的工程运用价值。

摘要： 油底壳是变速器表面辐射噪声的主要来源之一.笔者为提高油底壳固有频率,采用形貌优化设计方法,考虑加工工艺,得出最优加筋设计方案.模态分析结果表明,优化后的油底壳前10阶固有频率均得到较大幅度提升.本研究可为变速器NVH性能优化提供一定技术参考.

摘要： 针对某小型液压挖掘机驾驶室低频噪声过大问题,对驾驶室结构振动特性进行分析.基于有限元模型计算各工况下驾驶室噪声传递函数,运用统计学方法确定主要噪声峰值频率及相应工况;通过模态声学贡献度计算,确定危险工况下噪声贡献量较大的模态阶数,参照模态振型确定驾驶室振动变形最大的车身板件;并对该板件进行形貌优化处理,提高其一阶固有频率,进而降低驾驶室内噪声.优化结果表明,驾驶室噪声传递函数在危险频率下的峰值下降了2～4 dB.

摘要： 本文以洗衣机内筒前法兰为研究对象,对其进行形貌优化,以最大程度地减小工作过程中内筒前法兰区域的变形,即最大程度提高内筒前法兰区域刚度,同时满足生产制造工艺的要求.形貌优化采用Altair公司Hyperworks/Optistruct优化模块进行前法兰形貌优化,通过对内筒前法兰三维模型划分网格、选定优化区域,设置加强筋分布等相关参数,经过优化计算得到合理形状和加强筋分布结构.优化后的加强筋区域径向变形减小9.1％,前法兰径向最大变形减小13.6％,整个内筒刚度得到提升,振动特性也得到提高,达到了设计要求的同时,提供了一种全新的内筒前法兰形貌.该方法提高了设计效率,为洗衣机零部件的结构优化设计提供了设计参考.

摘要： 汽车制动盘防护罩的结构强度和刚度不足将对汽车行车安全构成隐患.利用HyperWorks软件建立某汽车制动盘防尘罩的有限元模型并进行模态分析,根据模态分析结果,以提高制动盘防尘罩的结构固有频率为优化目标,在OptiStruct模块中对防尘罩外壳进行形貌优化,结合冲压制造工艺,设计加强筋的最佳布置方案,并对优化方案进行验证.结果表明,优化后的防尘罩第1阶固有频率提高,优化效果明显,满足设计要求.最后通过算例对加强筋高度、宽度、起筋角进行参数化运算,得出加强筋参数对于薄壁钣金件结构强度的影响规律.

摘要： 以某柴油机缸盖罩为例,详细介绍了结合有限元法以及形貌优化技术的减振的设计流程.通过对柴油机缸盖罩计算模态与试验模态进行比较分析,验证有限元模型的正确性,结合形貌优化分析方法及分析结果确定其加强筋的最佳布局方式.结果研究表明:缸盖罩结构优化后频率增加,其中第1阶频率增加幅度最大,增加幅值为88Hz,比原始模型的频率增加19.1％.缸盖罩的刚度也有提髙,其中第1阶的增加比例达到40.5％.

摘要： 汽车结构噪声问题由多方面原因引起，对内饰车身TB（Trimmed Body）模型进行噪声传递函数NTF（Noise Transfer Function）分析，先结合IPI（动刚度）分析，排除接附点动刚度问题，再分析面板贡献量确定地板对该频率下声学贡献量很大。本文基于Altair HyperWorks软件的OptiStruct模块，应用形貌优化对前地板进行优化，最后验证优化后模型，得到地板局部模态提高，NTF部分接附点峰值得到改善。

摘要： 通过布置加强筋可以在零件材料成本不变的前提下有效提高钣金支架的结构强度。为了获取加强筋布置的最佳方案，首先通过典型算例分析了加强筋参数对支架强度的影响因素，然后提出了基于形貌优化布置支架加强筋、提高支架结构强度的解决方案。并以提高某车载DVD支架总成第一阶固有频率为例，通过形貌优化获得了支架加强筋的布置方案，根据形貌优化结果设计支架后，整个总成的第一阶固有频率和原设计方案相比提高了30%，改善效果明显。将形貌优化方法用于钣金支架加强筋的布置设计，优化了设计开发的流程，可以大幅度缩短产品的设计周期。

摘要： 提出了一种在OptiStruct软件中对支架零件进行形貌优化，进而获取支架加强筋布置位置的新方法。采用该方法可通过软件的自动优化计算获得支架加强筋的布置最佳方案，分析结果表明对采用该方法设计的支架强度及固有频率显著提高。该方法为支架加强筋的布置方法了快捷、有效的途径。

摘要： 背门是SUV车型的重要组成部件,其刚度直接影响着车辆的安全性、舒适性、密封性等.为提高某型SUV的背门刚度,使用OptiStruct对其进行了形貌优化,经验证,背门的各项刚度性能均有效提升.

摘要： 实现了基于LS-DYNA显示动力学软件的HCA(Hybird Cellular Automata)优化算法,并针对结构在几何非线性、材料非线性和接触非线性工况下的拓扑优化和形貌优化算法开展研究.基于HCA算法,通过单元的虚拟偏置实现传统形貌优化.采用HCA算法可求解强非线性条件下的拓扑优化问题，通过对金属管内部填充薄壁墙的形式，突破传统HCA算法只将单元作为元胞演化，实现结构耐撞性拓扑优化。

摘要： 六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW,CL-20)是最有希望替代目前应用广泛的RDX的新型炸药.本文针对HNIW感度高的特点,采用沉淀结晶方法提高晶体纯度和密度,通过形貌优化和包覆工艺进行了降感处理.试验结果表明:降低HNIW撞击感度的主要方法是减小粒径;降低HNIW摩擦感度的主要方法是晶体形貌优化;降低冲击波感度的主要方法是提高晶体密度;而水悬浮包覆HNIW也是制备高能钝感炸药的重要方法.

摘要： 首先,利用OptiStruct进行接触非线性分析,获得原有方案的承载能力;其次,利用OptiStruct的优化功能,完成水平支架压型和竖直支架局部形状的概念方案设计;最后,借助优化结果,完成新支架方案设计,并实现了不增加成本的前提下,支架承载能力提高36.7％.

摘要： 本发明公开了一种改善镀锌汽车板表面形貌的光整工艺优化方法，建立涉及轧辊粗糙度、单位宽度轧制力、轧制速度和延伸率多个影响因素的粗糙度复制模型；根据工业现场实测参数和带钢粗糙度相对应的数据关系组成的样本集，优化粗糙度复制模型，得到粗糙度预报模型；通过粗糙度预报模型预测设定光整工艺所制备的产品的粗糙度，若预测的粗糙度不满足粗糙度设定要求，则调整设定光整工艺，若预测的粗糙度满足粗糙度设定要求，则按照设定光整工艺对带钢进行光整。通过本发明的光整工艺优化方法，光整后带钢横向粗糙度Ra≤1.0，RPC≥100，Wca0.8＜0.35，外板表面形貌合格率＞95％，生产的汽车外板产品涂装效果更佳。

摘要： 本发明公开了一种优化有机太阳能电池活性层形貌和性能的方法，该方法通过改变添加剂的比例或热退火温度来调控冷结晶温度，从而实现对活性层形貌和性能的调控；通过透射电子显微镜对活性层薄膜的微观形貌进行表征，研究冷结晶温度与相分离之间的关系；采用掠入射广角X射线衍射技术对活性层薄膜中给受体的结晶性进行表征，研究冷结晶温度与给受体结晶性之间的关系；然后，通过改变加工工艺得到优化的冷结晶温度，用其指导器件的性能优化，再制备不同加工工艺下的有机太阳能电池。本发明引入的冷结晶温度，可应用于有机光电薄膜的相分离、结晶度等理化性能预测以及器件性能优化。

摘要： 本发明公开了一种基于加工形貌预构的机床设计优化方法，属于超精密加工领域，其特征是通过对工件加工形貌预构，在设计阶段建立机床部件精度参数和机床整体性能与加工形貌之间的联系，定量分析机床性能指标的影响，实现机床部件精度的设计和整体性能的要求。本发明解决了现有的机床设计方法中不能够对超精密加工机床性能进行准确预估，在设计阶段无法给出机床部件精度和整体性能技术要求的问题，给超精密加工机床的设计提供了切实可行的设计优化方法，研发出满足表面粗糙度、面型和波纹度信息等技术要求的机床。

摘要： 本发明公开了一种考虑齿面形貌的端齿连接结构装配安装角度优化方法，获取端齿连接结构的齿面点云数据，并根据点云数据确定端齿连接结构中每个齿面的齿面表征点；根据齿面表征点计算端齿连接结构中啮合齿槽的轴向偏移距离；根据轴向偏移距离确定每个安装角度对应的端齿连接结构的平面倾角；选择平面倾角的最小值对应的安装角度，作为端齿连接结构的安装角度；本发明实施例通过获取齿面点云数据，可以实现准确地模拟端齿连接结构，通过轴向偏移距离以及平面倾角的确定，可以客观地比较每个安装角度下端齿连接结构装配后的跳动偏差结果，进而可以通过装配后的跳动偏差结果来选择理想的安装角度。

摘要： 公开了优化半导体沟槽形貌的双相刻蚀工艺方法，主要利用两种不同条件的刻蚀工艺进行循环刻蚀，可以抑制微沟槽的产生，改善了器件沟槽底部的形貌，并可以获得“V型槽”、“U型槽”以及底部平坦的沟槽形貌。

摘要： 本发明提供一种基于透光率优化双沟槽工艺中较深沟槽刻蚀形貌的方法，包括建立透光率与双沟槽工艺中前后两道刻蚀形成较深沟槽的侧壁角度关系的数学模型；获取前后两道刻蚀形成较深沟槽的侧壁角度形貌图形；根据数学模型在不同透光率条件下重合比对前后两道刻蚀形成较深沟槽的侧壁角度形貌图形，判断前后两道刻蚀形成合格的较深沟槽的侧壁角度形貌与透光率在数学模型中是否匹配；当不匹配时，在后续工艺中通过调整后道刻蚀的刻蚀气体配比来调整后道刻蚀的侧壁角度，以使前后两道刻蚀形成合格的较深沟槽的侧壁角度形貌与透光率相匹配，以优化后续工艺中较深沟槽的刻蚀形貌。本发明能够避免双沟槽工艺产生的底部或者斜率缺陷，提高沟槽的刻蚀质量。

摘要： 本发明提供一种优化浅沟槽刻蚀形貌的方法，半导体结构包括硅基底、位于硅基底上的第一材料层，第一材料层在硅基底上形成凹槽，凹槽的底部将硅基底的上表面露出，凹槽内的表面以及凹槽两侧的第一材料层结构的上表面形成有第二材料层；沿凹槽内侧壁的第二材料层的表面向下刻蚀所述第二材料层以及硅基底，硅基底刻蚀后形成深沟槽；对深沟槽填充，沿深沟槽侧壁回刻氮化物至露出深沟槽侧壁一部分；沉积氧化物薄膜，刻蚀去除第一、第二材料层上表面及剩余氮化物上表面的氧化物薄膜，保留硅基底侧壁及第二材料层侧壁的氧化物薄膜；去除剩余的氮化物；外延硅以填充被去除的氮化物的位置；外延硅后其上表面与暴露出的硅基底的侧壁形成浅沟槽。

摘要： 一种电容器用聚丙烯薄膜结晶形貌优化方法，在干燥装置、双棍机、平板硫化机、缓慢冷却装置上进行：使用双棍机将聚丙烯母粒与有机结晶促进剂液体混合为混合物，混合温度为T2，185°C＜T2＜205°C，按质量分数有机结晶促进剂含量为x，0＜x＜0.05％；将混合物放入平板硫化机热压定型，定型时间为t2，5min＜t2＜20min，温度为T2，压强为n，20MPa＜n＜45MPa；保持压强不变，使用缓慢冷却装置，使得混合物从T2降温至T3，90°C＜T3＜140°C，冷却时间为t3，25min＜t3＜35min；取出薄膜式样后，继续在缓慢冷却装置中冷却至温度T4，20°C＜T4＜30°C，冷却时间为t4，15min＜t4＜30min，即得到聚丙烯改性薄膜。本发明提升薄膜击穿强度，避免绝缘失效故障的发生。

摘要： 本发明提供一种鳍部形貌优化的鳍式晶体管，鳍部包括位于衬底上的第一子鳍部和位于所述第一子鳍部上的第二子鳍部；氧化层，位于所述衬底上，且覆盖所述第一子鳍部和第二子鳍部的侧壁和顶面；其中：沿垂直于所述衬底表面的第一方向，所述第二子鳍部的剖面自上而下具有相连的顶圆弧段、位于所述顶圆弧段两侧的侧圆弧段和底圆弧段。通过氧化层和外延层的厚度控制第二交界宽度，而第一子鳍部宽度和第一交界宽度保持不变，实现提高器件饱和电流的同时，不造成漏电流的增大，从而有效提升器件性能Ieff。

摘要： 本发明公开了一种基于形貌优化设计的电池盖板加强筋设计方法及电子装置。其中，该方法包括：建立电池盖板的三维模型；基于三维模型确定第一有限元模型；对第一有限元模型建立载荷，得到第二有限元模型；确定形貌优化设计的约束条件、设计目标、起筋参数，其中，起筋参数包括起筋高度，起筋高度为一个单位容差高度，单位容差高度为电池盖板设计可接受的局部最大台阶差；利用形貌优化设计对第二有限元模型进行优化计算，得到形貌优化云图；根据形貌优化云图确定加强筋设计结果。本发明解决了现有技术中的电池盖板设计效率低的技术问题。