郭桂凯 作品数:16 被引量:43 H指数:3 供职机构: 吉林大学机械科学与工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 吉林省科技发展计划基金 国家教育部博士点基金 更多>> 相关领域: 机械工程 理学 交通运输工程 一般工业技术 更多>>
概念车身框架结构的多变量截面参数优化 被引量:13 2010年 建立了由Timoshenko梁单元、Mindlin四边形板单元及接头单元构成的概念车身框架结构简化模型,并对该复杂结构进行了参数优化。为简易求解,将梁单元的力学特性参数转为截面几何变量,以梁单元、板单元截面几何参数为设计变量,以车身框架质量最小、刚度最大为目标,建立多目标优化模型,并采用Pareto遗传算法进行求解。算例表明:经过有限代进化,所有个体全部落入可行域内,并最终找到较优解;优化后的模型车身质量减轻,刚度提高。 徐涛 左文杰 徐天爽 郭桂凯 赵世佳一种自锁式伸缩警刺 本发明提供了一种自锁式伸缩警刺,由三节伸缩套管和一节刺刀组成,三节套管,大套小,各节连接处有止位环设计,刺刀由止位销控制其自动弹出,由安装在刺刀上的回位销和止位销联合控制其收回,中间套管内设有摆杆,甩开时,各节套管到达预... 徐涛 郭桂凯 黄贵龙 吕岗 李彬 刘学文献传递 基于聚醚醚酮保持架的角接触球轴承特性仿真 被引量:3 2017年 针对高速重载工况下轴承保持架产生的问题导致轴承接触区摩擦温度升高,甚至诱发轴承失效的情况,将采用聚醚醚酮(PEEK)材料设计的带有突出侧梁结构的新型保持架装配的7014型号角接触球轴承与传统的胶木材料保持架轴承进行了对比分析。应用Fluent软件建立有限元模型进行数值分析,并通过轴承温升试验验证了数值模拟的正确性,研究了在不同工况下PEEK保持架的新结构对轴承腔内气流场的影响以及新材料对轴承温度场的影响,验证了PEEK轴承保持架的良好工作性能。 邵晴 徐涛 徐从占 郭昊添 郭桂凯 张海博关键词:机械设计 角接触球轴承 聚醚醚酮 保持架 气流场 温度场 结构动力重分析算法研究与应用 随着中国航空航天、造船和汽车工业及土木工程的高速发展,结构设计趋向复杂化,针对复杂结构的力学分析和优化设计问题,已经远远超出传统经验设计方法所能解决的能力范畴。CAE技术的诞生在很大程度上弥补了经验设计的不足。目前,CA... 郭桂凯关键词:结构优化 文献传递 基于MBNWS算法的假人胸部结构多目标优化设计 2018年 基于结构材料灵敏度分析,建立了具有粗细网格单元搭配特点且满足试验标定的假人胸部结构有限元简化模型。为了提高该简化模型的"拟人"精度,以同时降低胸部位移峰值及摆锤力峰值与物理假人的误差为目标,建立了基于材料参数的假人胸部多目标优化模型,及其高精度的目标函数代理模型。选取BFGS拟牛顿算法,结合应用加权和技术及Frisch内点罚函数处理,设计了可用于求解不等约束的多目标优化算法,即MBNWS算法。运用该算法获得了假人胸部简化模型多目标优化问题的Pareto最优解集及其前端。结果表明:优化设计后的假人胸部模型可更准确地模拟碰撞中物理假人胸部的力学响应特性。同时,该算法运行速度快、效率高,可推广应用于快速、有效地求解工程中的多目标优化问题。 吉野辰萌 樊璐璐 闫磊 徐涛 林烨 郭桂凯关键词:机械设计 汽车碰撞 多目标优化 BFGS算法 自动获取组合近似法基向量个数的方法 本发明涉及一种自动获取组合近似法(CombinedApproximations,简记CA)基向量个数的方法,其步骤是:计算基向量个数最大值<Image file="201410175072X100004DEST_PATH... 徐涛 邵晴 徐天爽 郭桂凯 朱航 修豪华文献传递 含裂纹复合材料的Cell-based光滑扩展有限元法 被引量:2 2016年 为克服有限元法(FEM)某些固有的缺陷,提高计算精度,将Cell-Based光滑有限元法(CSFEM)与扩展有限元法(XFEM)相结合,提出光滑扩展有限元法(CS-XFEM).用该方法对含中心裂纹和斜裂纹的正交各向材料板进行模拟,并与FEM,XFEM和BXFEM(bimaterial extended finite element method)计算结果进行对比.数值算例结果表明,CS-XFEM兼具CSFEM和XFEM两者优点:单元网格与裂纹面相互独立,裂尖不必是单元节点,裂尖处网格也不需要加密,域内积分可转化为边界积分,形函数不需求导,对网格质量要求低;因此是分析断裂问题的简洁高效的数值计算方法. 周立明 孟广伟 李锋 郭桂凯关键词:正交各向异性 应力强度因子 基于相对灵敏度的车身结构模型修改 被引量:13 2009年 应用单元应变能密度理论结合实际白车身结构,提出了车身部件的应变能密度比质量灵敏度的相对灵敏度概念。基于承载式车身有限元模型进行了白车身薄壁构件的相对灵敏度分析,对计算数值进行比较,数值较大的部位即为需要增加厚度的部位,反之则减小厚度,以达到高刚度、轻质量的修改要求。根据相对灵敏度分析得出的修改方向提出了三种不同目标的修改方案:高刚度方案、轻质量方案及综合方案。通过对静刚度的结果对比,可以看出用综合方案得到的是较为符合设计要求的白车身结构模型,并得到了较为满意的修改效果。 李亦文 徐涛 左文杰 郭桂凯 李瑞川关键词:机械设计 白车身 轻型结构 基于同位网格下求解N-S方程的快速算法 被引量:2 2010年 在有限容积法基础上建立了基于同位网格的SIMPLEM算法。此算法使初始压力场与速度场耦合,让压力场和速度场同时更好地满足动量方程和连续性方程,且兼顾考虑扩散对流项对计算节点速度修正值的影响及源项与速度场之间的同步性,详细给出了算法的推导过程且对方腔顶盖驱动流进行了数值模拟。计算节点的布置采用同位网格技术,界面流速通过动量插值确定,在不同条件下讨论了迭代次数与残差的关系和不同算法的收敛性,同时验证了算法及程序是准确和可信的。 徐涛 葛长江 李亦文 徐天爽 郭桂凯关键词:SIMPLE算法 同位网格 收敛性 计算流体力学 结构静态重分析的改进预条件Lanczos方法 被引量:3 2009年 通过引入Jordan约化变换及广义模态理论,对预条件Lanczos算法进行优化修正,建立一种新的结构拓扑修改静态重分析方法。该方法适用于拓扑修改中的三种情况,并易于上机实现。该方法根据初始分析结果,对拓扑修改的三种情况分别选取预条件子,并对相应预条件系统的系数矩阵进行改进,得到改进后预条件子,经过预条件及预条件子改进处理后系统系数矩阵条件数显著减小,收敛速度得到大幅提高,应用该改进的预条件Lanczos迭代算法计算拓扑修改后结构响应。将此算法与直接Lanczos算法分别应用于数值算例,比较预条件前后迭代收敛速度。同时分析该方法时间复杂度,并分别和组合近似方法(combined approximations,CA)与直接解法进行对比,对比表明本文提出的方法计算成本显著降低,计算结果验证了该算法的正确性和有效性。 徐涛 程飞 郭桂凯 李亦文 陈静波关键词:LANCZOS算法 预条件子