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汽车后送伤员附加装置结构优化设计研究
| 论文题名： | 汽车后送伤员附加装置结构优化设计研究 |
| 关键词： | 结构最优化设计;数值仿真;静力学响应;动力学响应;汽车;附加装置 |
| 摘要： | 该文运用最优化设计的相关理论,剖析了用数值解法求解最优化问题的三种方法,建立了采用增广拉格朗日乘子法求解约束问题的汽车后送伤员附加装置结构数学模型.讨论了约束极值点存在条件,并运用收敛性理论对数学模型的迭代收敛性进行了判断.采用有限元方法对三维模型进行网格划分,输入优化目标、变量和约束,建立边界条件,最后采用NASTRAN软件的增广拉格朗日乘子法完成附加装置中立柱和支臂的数值仿真.计算结果是支臂质量减轻346g,优化率达到11.3﹪;装置质量减轻5.308Kg,优化率达到9.12﹪.为卫生装备的结构优化设计提供了一种有效的数值研究方法.采用优化结果建立了附加装置的整体有限元模型,确定了边界条件,计算出了附加装置的静力学响应.为装备设计提供形象直观的设计依据,从而可以在一定程度上替代物理试验,指导卫生装备的结构设计.建立了四自由度的汽车动力学模型,得到运输车后轮受到的高度为10mm的脉冲激励时车厢中部的振动加速度响应,以此来激励源,计算了附加装置整体的动力学响应.并考虑了有、无减振器两种工况.计算结果表明在动载荷作用下可满足强度要求.通过对附加装置担架支臂静挠度测试和车载工况道路适应性试验,进行了试验结果与数值模拟结果的对比,验证了利用结构优化技术设计产品的可靠性. |
| 作者： | 宁洁 |
| 专业： | 计算机应用技术 |
| 导师： | 涂菶生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南开大学 |
| 学位年度： | 2002 |
| 正文语种： | 中文 |
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