優(yōu)化設(shè)計(jì)范文10篇

一、復(fù)雜正交試驗(yàn)算法開發(fā)

通常情況下，工程問題中的正交試驗(yàn)強(qiáng)度通常默認(rèn)為2，即:一個(gè)N×k矩陣，如果它的任意2列中所有可能水平都出現(xiàn)并且出現(xiàn)的次數(shù)相同，則稱這個(gè)矩陣為正交矩陣。對(duì)于一些簡(jiǎn)單的正交試驗(yàn)可以查表或者通過借助Isight等優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件提供的正交試驗(yàn)來獲得，但對(duì)于復(fù)雜正交試驗(yàn)，目前還沒有一個(gè)準(zhǔn)確快速的途徑來獲得，必須通過數(shù)學(xué)計(jì)算進(jìn)行構(gòu)造。在過去的幾十年中，許多數(shù)學(xué)家和統(tǒng)計(jì)學(xué)家都曾致力于正交矩陣的構(gòu)造，通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，比較可行的算法有矩陣的劃分與求和、矩陣的并列以及投影矩陣法等。以下為各種正交試驗(yàn)構(gòu)造算法總結(jié)描述。1單水平復(fù)雜正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)于各因子水平相同的情況，可以利用“劃分”與“求和”的方法。利用該方法建立的正交矩陣基本表達(dá)式可記為個(gè)p－1水平，稱為p3分列記列名為C;將此列依次與前面的每列按上面的加法分別計(jì)算出p－1個(gè)列，共計(jì)(p+1)×(p－1)個(gè)列，列名按指數(shù)化簡(jiǎn)表示，直到“劃分”完畢，依次與前面的每列“求和”完畢為止，即可得到完整的單水平正交矩陣，其中的交互作用列可按列名中的指數(shù)作列計(jì)算表示。2多水平復(fù)雜正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)1并列法對(duì)于一般的水平數(shù)不同的變量進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)可以由水平數(shù)相等的正交矩陣通過“并列法”改造而成。以多水平正交矩陣L27(3991)為例，具體做法如下:首先通過1節(jié)中所述的方法獲得正交矩陣L27(313)。取出表中按照1節(jié)中方法構(gòu)造的第1，2列，兩列中的數(shù)對(duì)共9種:(1，1)，(1，2)，(1，3)，(2，1)，(2，2)，(2，3)，(3，1)，(3，2)，(3，3)，把這9種數(shù)對(duì)依次變成1，2……9，就可以把第1，2列合并成一個(gè)9水平列，并作為新矩陣的第一列。去掉第1，2列的交互作用列。將其余的5，6……13列依次列為2，3，4……10列。即可得矩陣L27(3991)。2投影矩陣法正交投影定理是一個(gè)有效的構(gòu)造復(fù)雜正交試驗(yàn)的方法。在投影矩陣的正交分解中，常用到的分解方法根據(jù)矩陣論定理對(duì)于任意的置換矩陣S以及正交矩陣L都有即可對(duì)正交矩陣進(jìn)行簡(jiǎn)化分解，通過簡(jiǎn)化分解后的正交矩陣代入上述公式則可以完成復(fù)雜的正交矩陣的構(gòu)造。

二、復(fù)雜正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件開發(fā)

根據(jù)上述幾種算法，有針對(duì)性地開發(fā)了一款適用于整車優(yōu)化設(shè)計(jì)的復(fù)雜正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件。軟件界面。該軟件可以構(gòu)造樣本數(shù)在600以內(nèi)的能夠滿足車輛優(yōu)化設(shè)計(jì)要求的絕大多數(shù)正交試驗(yàn)矩陣。用戶可以通過以下兩種方式進(jìn)行DOE矩陣的構(gòu)造。方式1:通過樣本數(shù)構(gòu)造DOE矩陣。工程技術(shù)人員可以首先根據(jù)項(xiàng)目確定的時(shí)間要求和計(jì)算資源計(jì)算出允許DOE工作完成的樣本數(shù)，通過輸入確定的樣本個(gè)數(shù)來構(gòu)造DOE矩陣，進(jìn)而篩選可能參與優(yōu)化的設(shè)計(jì)變量及水平。方式2:通過變量數(shù)構(gòu)造DOE矩陣。對(duì)于已經(jīng)明確了設(shè)計(jì)變量和工況要求的優(yōu)化項(xiàng)目，樣本個(gè)數(shù)已經(jīng)由設(shè)計(jì)變量確定，工程技術(shù)人員可以有針對(duì)性地通過輸入變量數(shù)查找符合變量和水平要求的DOE矩陣。同時(shí)該軟件主界面允許用戶設(shè)置矩陣和樣本的選擇容差，對(duì)于無法構(gòu)造出完全滿足前提要求的矩陣的情況，工程師可以Tolerance選項(xiàng)修正優(yōu)化的前提條件，Tolerance選項(xiàng)允許輸入的最大容差為100，以獲得準(zhǔn)確的正交試驗(yàn)矩陣。在確定好試驗(yàn)設(shè)計(jì)矩陣之后，工程師可以按照設(shè)計(jì)要求輸入每個(gè)變量的屬性，包括名稱、是否連續(xù)、詳細(xì)水平取值等，并通過自動(dòng)導(dǎo)出EXCEL表格或自定義模板格式的形式生成DOE矩陣。

三、基于復(fù)雜正交試驗(yàn)的車輛優(yōu)化設(shè)計(jì)

具備了通過軟件構(gòu)造復(fù)雜試驗(yàn)設(shè)計(jì)矩陣的能力，可以在前期大幅度提高試驗(yàn)設(shè)計(jì)精度，并且可以快速進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)工作，最終保證高精度的優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果。以下列舉了幾個(gè)應(yīng)用復(fù)雜正交試驗(yàn)完成的車輛優(yōu)化設(shè)計(jì)成功案例。1發(fā)動(dòng)機(jī)罩減重優(yōu)化在某三廂緊湊型轎車開發(fā)中，其發(fā)動(dòng)機(jī)罩優(yōu)化參數(shù)包括2個(gè)形狀變量，1個(gè)材料變量，9個(gè)厚度變量，5個(gè)尺寸變量，應(yīng)用L64(2341084)正交矩陣進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，優(yōu)化限制條件為子系統(tǒng)模態(tài)、各項(xiàng)剛度、強(qiáng)度以及行人保護(hù)性能要求，通過Isight軟件進(jìn)行優(yōu)化集成，最終優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果滿足各項(xiàng)性能指標(biāo)，同時(shí)重量比原始設(shè)計(jì)方案減輕5%。優(yōu)化前后各設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)比，其中設(shè)計(jì)變量對(duì)某設(shè)計(jì)指標(biāo)的貢獻(xiàn)量分析結(jié)果。2后舉升門鉸鏈剛度問題改善某MPV車型開發(fā)期間，后舉升門鉸鏈剛度在樣車試驗(yàn)中出現(xiàn)塑性變形，需要通過優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對(duì)該問題進(jìn)行改進(jìn)?？紤]到后期更改成本和項(xiàng)目開發(fā)時(shí)間，僅對(duì)相關(guān)區(qū)域各車身零件板厚進(jìn)行優(yōu)化，共涉及零件8個(gè)，采用L100(56102)構(gòu)造DOE矩陣，通過構(gòu)造響應(yīng)面及集成優(yōu)化設(shè)計(jì)，在保證重量不增加的前提下，整體剛度水平提高了46%，解決了舉升門鉸鏈變形問題。優(yōu)化前后設(shè)計(jì)變量及輸出指標(biāo)結(jié)果如表1所示，其中某兩個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)與一個(gè)剛度指標(biāo)關(guān)系的三維近似模型如圖6所示。3白車身前期優(yōu)化設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)已經(jīng)成為目前上海通用白車身前期開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)工作流程，以某小型三廂轎車白車身開發(fā)為例，設(shè)計(jì)變量涉及白車身及副車架尺寸、厚度、形狀等41個(gè)變量。采用L256(48833)正交矩陣進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)工況包括白車身結(jié)構(gòu)、NVH和被動(dòng)安全性等11個(gè)工況。為保證后期的優(yōu)化方案能夠正確地指導(dǎo)項(xiàng)目開發(fā)方向，對(duì)通過該正交試驗(yàn)矩陣建立的所有輸出指標(biāo)的數(shù)學(xué)模型精度進(jìn)行了深入的分析研究。某優(yōu)化指標(biāo)的的誤差分析結(jié)果?？梢钥闯?，采用多種誤差分析方法統(tǒng)計(jì)的數(shù)學(xué)模型誤差均在可接受范圍之內(nèi)。該項(xiàng)目通過后期多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)，清晰給出了各設(shè)計(jì)變量及性能指標(biāo)之間的相互關(guān)系，將設(shè)計(jì)空間內(nèi)的白車身架構(gòu)性能最大化，同時(shí)有效地控制了前期車身重量指標(biāo)，做到了前期白車身的效率最優(yōu)化。其中各設(shè)計(jì)變量對(duì)于某安全性能的貢獻(xiàn)量結(jié)果。以此優(yōu)化結(jié)果作為后續(xù)開發(fā)的基礎(chǔ)，避免了后期開發(fā)的盲目性，保證了后期開發(fā)的正確方向，按照該優(yōu)化設(shè)計(jì)思路，已成功完成了多款新車型的前期開發(fā)。部分設(shè)計(jì)變量及設(shè)計(jì)指標(biāo)優(yōu)化前后取值。

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在后置油門的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，其外部殼體和內(nèi)部傳感器都必須滿足防水、防潮、防震、防灰塵、可靠性高、壽命長等性能要求。1機(jī)械結(jié)構(gòu)工作原理：當(dāng)后置油門手柄旋轉(zhuǎn)時(shí)，，和手柄相連接的磁體旋轉(zhuǎn)，使作用于霍爾元件上的磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生改變，輸出電壓相應(yīng)變化，以此反映出旋轉(zhuǎn)角度的變化。2傳感器結(jié)構(gòu)原霍爾式角位移傳感器結(jié)構(gòu)如圖2，和新霍爾式角位移傳感器結(jié)構(gòu)如圖4對(duì)比原霍爾式角位移傳感器使用的霍爾元件是直立式，單信號(hào)輸出，必須設(shè)計(jì)一封閉式磁路與之配合，磁體裝在轉(zhuǎn)子中，轉(zhuǎn)子和殼體有一旋轉(zhuǎn)間隙，此間隙因受潮或灰塵進(jìn)入等原因，轉(zhuǎn)子容易發(fā)生卡住現(xiàn)象，導(dǎo)致后置油門不能正常工作。新霍爾式角位移傳感器使用的是可編程三軸霍爾元件，平面封裝，雙信號(hào)輸出，磁力線通過空氣傳導(dǎo)作用于霍爾元件的表面，當(dāng)手柄旋轉(zhuǎn)時(shí)，和手柄相連接的磁體旋轉(zhuǎn)，作用于霍爾元件表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度產(chǎn)生變化，輸出電壓相應(yīng)變化，反映出旋轉(zhuǎn)角度的變化。旋轉(zhuǎn)體與傳感器沒有直接接觸，就不會(huì)產(chǎn)生任何磨損和卡住現(xiàn)象，其防水和工作壽命等各項(xiàng)性能指標(biāo)得到保證。3回位彈簧設(shè)計(jì)在后置油門的工作壽命設(shè)計(jì)中，傳感器由于是非接觸式，工作壽命能滿足1×107次以上全行程往返的要求，最主要就是彈簧的設(shè)計(jì)也要滿足該要求。由后置油門結(jié)構(gòu)及使用參數(shù)要求，彈簧扭距T＝1426N·mm，變形角φ＝50°＝0．87rad，內(nèi)半徑R1＝9mm，外半徑R＝21．5mm。設(shè)計(jì)計(jì)算如下1）彈簧材料按照YB／T5310－2010“彈簧用不銹鋼冷軋鋼帶”標(biāo)準(zhǔn)，選用牌號(hào)1Cr17Ni7，抗拉強(qiáng)度選為為σb＝1300MPa的不銹鋼材料。2）許用應(yīng)力當(dāng)使用壽命大于105時(shí)，取［σ］＝（0．5～0．6）σb＝（0．5～0．6）×1300MPa＝650～780MPa，這里，?。郐遥荩?50MPa。3）彈簧材料的截面尺寸b，h，b＝5mm為已知條件，由公式h＝6k2Tb［σ槡］求截面厚度h，彈簧要求外端固定，因此k2＝1，所以h＝6×1×713槡5×650mm＝1．14mm，查“彈簧材料的厚度和寬度尺寸系列表”，取h＝1．2mm。4）彈簧工作長度l由“非接觸型平面渦卷彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算公式表”中公式，并取k1＝1，E＝0×105N／mm2，l＝Ebh2φ12k1T＝2×105×5×1．23×0．8712×1×713mm＝146mm。5）節(jié)距tt＝π×（R2－R21）l＝3．14×（21．52－92）146mm＝8．19mm取t＝8．2mm。6）圈數(shù)n0n＝R－R1t＝21．5－98．2圈＝1．5圈。

二、傳感器電路設(shè)計(jì)

傳感器的電路設(shè)計(jì)主要要做好電磁兼容設(shè)計(jì)，第一是傳感器對(duì)外發(fā)射的電磁干擾不能超過一定的限值；第二是傳感器要具有抵抗外界電磁干擾的能力。霍爾元件可選用MELEXIS公司的MLX90316器件，它是一個(gè)可編程三軸霍爾傳感器，0～360o高精度連續(xù)測(cè)量，線性模擬雙信號(hào)輸出。傳感器技術(shù)參數(shù)如表1所示從以上主要電氣技術(shù)參數(shù)可看出，霍爾式角位移傳感器是直流小信號(hào)工作器件，對(duì)外發(fā)射的電磁干擾很小，其電路的設(shè)計(jì)主要放在抗外部干擾上，即保證傳感器能夠抵抗來自外部的干擾能正常工作和承受外部電壓的沖擊而不被損壞。具體電路如圖4所示。電路中E1、E2為磁珠，可以吸收傳導(dǎo)來的噪音；C1～C5為貼片電容，可以吸收和濾除噪音；D1、D2為雙向TVS管（瞬態(tài)抑制二極管），當(dāng)兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時(shí)，它能以極高的速度（最高達(dá)1×10－12s）使其阻抗驟然降低，同時(shí)吸收一個(gè)大電流，將其兩端間的電壓箝位在一個(gè)預(yù)定的數(shù)值上，從而確保霍爾元件免受瞬態(tài)高能量的沖擊而損壞。TVS管的選取：TVS管額定反向關(guān)斷電壓Vwm應(yīng)大于或等于被保護(hù)電路的最大工作電壓?？紤]到霍爾元件的工作電壓為5V，但編程電壓為7．5V，以及TVS管的離散性，TVS管可選用SMCJ11CA。為了滿足傳感器防水，防潮，防震，防灰塵等性能要求，電路板可用韌性好的彈性體環(huán)氧樹脂封裝在塑料密閉腔內(nèi)，既防水，又具有吸震與緩沖效果。由于HALL元件選用的是一個(gè)可編程雙信號(hào)輸出霍爾元件，所以，只要傳感器和后置油門總成裝配好后，再按照電氣性能要求寫入相應(yīng)程序。

三、結(jié)語

基于霍爾元件設(shè)計(jì)的一種后置油門，采用不銹鋼渦卷彈簧，旋轉(zhuǎn)部分和傳感器相互獨(dú)立，傳感器無轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)部分相連，克服了原后置油門存在的一些不足，具有更好的防水，防潮，防震，防灰塵性能，可靠性高，工作壽命長。為了驗(yàn)證該后置油門的性能，經(jīng)專業(yè)從事汽車電器檢測(cè)的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)———長沙汽車電器檢測(cè)中心進(jìn)行檢驗(yàn)，以及用戶使用，各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足使用要求。該后置油門可廣泛應(yīng)用于各種工程機(jī)械中。

摘要：機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)是近幾年來發(fā)展起來的一門新的學(xué)科，在二十世紀(jì)中旬的時(shí)候開始，優(yōu)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的興起，在每個(gè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中被應(yīng)用，為工程設(shè)計(jì)提供了重要的科學(xué)的設(shè)計(jì)方法。以下內(nèi)容就是將機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，遇到的很多復(fù)雜的問題設(shè)計(jì)，在眾多的設(shè)計(jì)方案中選擇最優(yōu)的一種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而提高設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。機(jī)械的優(yōu)化設(shè)計(jì)是以最低的成本獲取最高的利益，是所有設(shè)計(jì)者追求的目標(biāo)，在數(shù)學(xué)的角度來看機(jī)械的優(yōu)化設(shè)計(jì)就是，求解極大值或極小值問題。本文重點(diǎn)介紹了機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論方法，分析優(yōu)化方法的最新研究進(jìn)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)械；優(yōu)化設(shè)計(jì)；方法特點(diǎn)

現(xiàn)代的機(jī)械也在不斷的隨著時(shí)代的發(fā)展不斷的進(jìn)步，促使了機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論不斷的完善，以滿足時(shí)代的需求，因?yàn)檫@些設(shè)計(jì)的理論都會(huì)用過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及科學(xué)的進(jìn)步相互結(jié)合得出來的，因此將這些結(jié)論融入實(shí)際的生產(chǎn)活動(dòng)中能夠獲得顯著的成效。

1機(jī)械優(yōu)化的概述

機(jī)械優(yōu)化是順應(yīng)時(shí)展而不斷延伸出來的一種現(xiàn)代化的生產(chǎn)而發(fā)展興起的。它是建立在數(shù)學(xué)規(guī)劃的理論和計(jì)算通過有效的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和科學(xué)的評(píng)價(jià)體系來從眾多的設(shè)計(jì)方案中尋找到能夠盡可能的完善和適宜的設(shè)計(jì)方案，在這機(jī)械優(yōu)化的這個(gè)機(jī)械方面的研究和應(yīng)用的發(fā)展速度都是非常的快速，并且在快速發(fā)展的過程中取得了非常顯著的效果。

2機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本理論

基于蟻群算法的抗滑樁結(jié)構(gòu)造價(jià)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究基于“海綿城市”理念的園林優(yōu)化設(shè)計(jì)

1引言

海綿城市理念在園林綠地建設(shè)中極具適用性，而園林優(yōu)化設(shè)計(jì)又是打造海綿城市過程中不可或缺的重要內(nèi)容。當(dāng)前，園林的主要功用是觀賞、休閑、娛樂，在人們?nèi)粘Ｉ钪邪缪葜匾巧?。基于海綿城市理念，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅能夠提高水資源利用率，而且能夠有效解決水污染問題，使城市空氣及環(huán)境得到凈化，經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益兼?zhèn)洹?/p>

2海綿城市理念、建設(shè)原則及規(guī)劃目的

2.1海綿城市理念

海綿城市即充分發(fā)揮現(xiàn)代城市的彈性，使其對(duì)環(huán)境變化及自然災(zāi)害具備較好的應(yīng)對(duì)能力。海綿城市極為舒適，呈現(xiàn)宜居性特征，具備較好的滲透性和凈化功能。主要實(shí)現(xiàn)方法是充分發(fā)揮生態(tài)、自然排水系統(tǒng)功能，對(duì)雨水進(jìn)行吸納和緩釋，有效緩解城市內(nèi)澇問題，改善城市環(huán)境，解決水資源浪費(fèi)問題。

摘要：為進(jìn)一步探索變電站220kV架構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，在研究中采用3D3S軟件對(duì)某一實(shí)際工程案例進(jìn)行簡(jiǎn)單的研究與分析，并重點(diǎn)闡述220kV變電站架構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)注意要點(diǎn)，希望能對(duì)廣大從業(yè)人員有所啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：變電站；220kV架構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計(jì)；3D3S

一直以來我國針對(duì)變電站架構(gòu)設(shè)計(jì)均采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法，為了控制安全性，往往存在較大的安全富裕，但是這也在一定程度上造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)?；诖朔N情況，對(duì)變電站輸電鐵塔架構(gòu)開展優(yōu)化設(shè)計(jì)具有非常重要的意義[1]。在本文的研究當(dāng)中選擇采用3D3S軟件對(duì)某一220kV變電站架構(gòu)進(jìn)行建模分析，并探索優(yōu)化設(shè)計(jì)的具體方法。

1空間模型

采用3D3S作為空間建模工具，根據(jù)工程實(shí)際情況建立模型，該模型的具體架構(gòu)如圖1中所示。完成空間模型建立之后，還需要根據(jù)工程實(shí)際情況，將架構(gòu)所承擔(dān)的荷載施加到結(jié)構(gòu)之上。具體來說所需要施加的荷載主要包含：地震力、風(fēng)力、導(dǎo)線、架構(gòu)本身重量以及導(dǎo)線所受到的風(fēng)荷載等。在進(jìn)行荷載施加時(shí)需要嚴(yán)格按照實(shí)際情況進(jìn)行分析，并合理施加荷載。

2檔距選擇

摘要:我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展為城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)提供了有利條件。天燃?xì)庾鳛橐环N新型能源還處于發(fā)展階段，有很多方面不夠完善，這就需要相關(guān)部門加強(qiáng)城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞:城鎮(zhèn);燃?xì)夤芫W(wǎng);優(yōu)化設(shè)計(jì)

1影響城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要因素

1．1管道壓力調(diào)節(jié)裝置。目前很多居民都用天燃?xì)獯骐娔艿氖褂?，有效促進(jìn)了天燃?xì)獾陌l(fā)展，對(duì)城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，不但能夠提高天燃?xì)獾陌踩?，還能為居民生活提供便利性。管道壓力調(diào)節(jié)裝置是燃?xì)夤芫W(wǎng)的主要閥門裝置，它對(duì)燃?xì)廨斔瓦^程中的壓力和安全起著重要作用，所以，相關(guān)人員要加強(qiáng)對(duì)管理壓力調(diào)節(jié)裝置的重視，盡量選擇具有主副調(diào)壓有明顯區(qū)分功能和超壓自動(dòng)切斷的調(diào)壓器，提高裝置的安全性，進(jìn)而提高天燃?xì)獾氖褂寐省Ｖ鞲闭{(diào)壓功能主要是當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，主調(diào)壓器功能關(guān)閉，不影響副調(diào)壓器的正常工作，從而減少對(duì)居民正常生活的影響，確保裝置正常運(yùn)行。選擇主副調(diào)壓還具有一個(gè)優(yōu)勢(shì)，能夠使兩個(gè)調(diào)壓器分開工作，這樣不僅減少了資源浪費(fèi)，還能確保居民使用過程中的安全性。工作人員選擇超壓自動(dòng)切斷調(diào)壓器，與普通調(diào)壓器相比，這種調(diào)壓器具有顯著的優(yōu)勢(shì)，燃?xì)夤艿纼?nèi)燃?xì)廨斔土髁康膲毫?yīng)該低于調(diào)壓器的最高標(biāo)注壓力承受范圍，一旦調(diào)壓器超過標(biāo)準(zhǔn)壓力范圍，超壓調(diào)節(jié)器就會(huì)自動(dòng)切斷，這樣不但確保了居民使用的安全性，還能減少燃?xì)庑孤?duì)環(huán)境的污染，從而提高我國生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)我國能源持續(xù)發(fā)展。1．2城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)布置的理念及方法。城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)為管網(wǎng)的具體布置提供了科學(xué)的理論指導(dǎo)，使得相關(guān)工作順利進(jìn)行。但理論知識(shí)離不開實(shí)際操作，要想確保理論知識(shí)的合理性，必須把其運(yùn)用到實(shí)際生活中，通過管網(wǎng)布置的實(shí)際檢驗(yàn)才能體現(xiàn)出設(shè)計(jì)的優(yōu)化，進(jìn)而發(fā)揮出燃?xì)夤芫W(wǎng)最大效用，促進(jìn)我國天燃?xì)忾L期發(fā)展。工作人員在布置城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)時(shí)，要對(duì)管網(wǎng)管徑的實(shí)際情況進(jìn)行考察，了解管徑的大小，使其滿足居民生活實(shí)際需求，工作人員不能對(duì)管網(wǎng)管徑大小進(jìn)行盲目判斷，影響居民對(duì)天燃?xì)獾氖褂眯省榱舜_保管網(wǎng)設(shè)計(jì)優(yōu)化的準(zhǔn)確性，使得以后工作順利進(jìn)行，工作人員應(yīng)該對(duì)管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行嚴(yán)密的理論值數(shù)值計(jì)算，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算，從而得出合理的數(shù)值作為理論指導(dǎo)的參考依據(jù)，進(jìn)而對(duì)城鎮(zhèn)燃?xì)饩W(wǎng)進(jìn)行布置。1．3城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)材質(zhì)量的選擇和把控?，F(xiàn)在大多數(shù)燃?xì)夤芫W(wǎng)都是走暗線，把線埋在地下，由于地下環(huán)境較為潮濕，并且土壤中的一些成分會(huì)對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)的材料進(jìn)行腐蝕，長此以往會(huì)破壞管材的結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重情況會(huì)出現(xiàn)天燃?xì)庑孤?，這會(huì)給居民的安全帶來巨大的隱患，影響居民正常生活。因此，工作人員在選擇城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)管材時(shí)，要選擇合適的材料，考慮管材的使用性能，盡量選擇一些抗腐蝕性較強(qiáng)的材料，這就不但能夠節(jié)省材料的成本，還能避免出現(xiàn)管材裂開時(shí)帶來的麻煩，從而減少了大量的財(cái)力、人力，進(jìn)而提高城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。與鋼材管相比，PE管具有較大的優(yōu)勢(shì)，不但具有抗腐蝕性，而且成本較低、使用壽命較長，因此，工作人員在選擇城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)材料時(shí)盡量選擇PE管，提高燃?xì)夤芫W(wǎng)的安全性。

2城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的具體優(yōu)化建設(shè)方法

2．1設(shè)計(jì)合理的優(yōu)化燃?xì)夤芫W(wǎng)方案。燃?xì)夤芫W(wǎng)的鋪設(shè)是在地底下進(jìn)行，工程量較大，需要花費(fèi)較大的人力和物力，一旦對(duì)其進(jìn)行重修，會(huì)給工作人員帶來較大的難度。所以，在鋪設(shè)之前，工作人員要做好設(shè)計(jì)方案。首先，工作人員要對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行考察，了解地下管線埋設(shè)的位置和建筑的特征，從而制定出合理的燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)計(jì)方案，這個(gè)方案必須充分優(yōu)化高、中、低不同氣壓燃?xì)夤艿赖木唧w分布。2．2嚴(yán)格把控管網(wǎng)鋪設(shè)的質(zhì)量。城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的工程，涉及到很多方面內(nèi)容，一旦把管線埋入地下，后期再進(jìn)行修改會(huì)有較大的難度，這就需要工作人員在鋪設(shè)安裝之前，根據(jù)方案進(jìn)行嚴(yán)格鋪設(shè)。由于工程項(xiàng)目具有一定的難度，這對(duì)工作人員提出了較高要求，需要工作人員具有較強(qiáng)的專業(yè)技能和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)才能做好這項(xiàng)工作。在鋪設(shè)過程中，工作人員要盡量減少管網(wǎng)的彎曲，從而節(jié)省管道鋪設(shè)的成本，提高工程的經(jīng)濟(jì)效益。專業(yè)技術(shù)較強(qiáng)的工作人員在施工時(shí)，要注意到相關(guān)細(xì)節(jié)，確保每個(gè)管道的接口牢固，進(jìn)而提高燃?xì)夤芫W(wǎng)的質(zhì)量。2．3定期對(duì)管網(wǎng)材料進(jìn)行檢查和維修。一般鋼材質(zhì)的管網(wǎng)盡管牢固，但容易受到腐蝕，會(huì)帶來一定程度上的安全隱患。因此，工作人員不但要對(duì)材料進(jìn)行防腐蝕技術(shù)處理，還要定期對(duì)材料進(jìn)行檢查和維修。工作人員在發(fā)現(xiàn)材料存在輕微腐蝕時(shí)，要對(duì)其進(jìn)行擦洗保養(yǎng)，延長材料的使用壽命，對(duì)于腐蝕情況較為嚴(yán)重的材料，工作人員要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)更換，確保居民使用的安全性。

1尺寸優(yōu)化與形狀優(yōu)化

根據(jù)拓?fù)鋬?yōu)化的結(jié)果，在支架傳力路徑上增加加強(qiáng)筋條，筋條高度為8mm；同時(shí)由于立筋的增加，為了更準(zhǔn)確模擬鉸鏈接頭與耳片之間、耳片與加強(qiáng)筋條之間的傳力，將耳片與接頭設(shè)計(jì)為如圖5所示；簡(jiǎn)化了梁與支架的連接，在原來支架與梁的連接處用固支約束模擬緊固件連接。在這次優(yōu)化中，以筋條處的典型剖面為例，筋條的高度和厚度以及筋條兩邊的腹板的寬度和厚度都是設(shè)計(jì)變量。由于本模型中含5個(gè)十字形筋條，另有2個(gè)類似筋條，變量的數(shù)量很多，各個(gè)變量之間存在著復(fù)雜的影響關(guān)系，最終的優(yōu)化結(jié)果對(duì)參數(shù)的變化十分敏感。

2結(jié)構(gòu)驗(yàn)證與對(duì)比分析

經(jīng)過拓?fù)鋬?yōu)化和形狀優(yōu)化，我們最終得到了較為理想的設(shè)計(jì)方案。將上述支架的優(yōu)化結(jié)果返回到CATIA模型中，并經(jīng)過相應(yīng)簡(jiǎn)化后。為了驗(yàn)證該優(yōu)化方案的可靠性，特對(duì)此機(jī)構(gòu)進(jìn)行有限元分析計(jì)算，將此三維數(shù)模建立有限元模型，按極限工況計(jì)算其變形及應(yīng)力分布，將其計(jì)算結(jié)果與之相比較可知：零件在兩個(gè)工況下的位移和應(yīng)力分布情況與殼模型計(jì)算的結(jié)果較為接近，并且滿足零件的初始設(shè)計(jì)約束。同時(shí)，在實(shí)際零件設(shè)計(jì)中，對(duì)殼模型計(jì)算中的應(yīng)力集中點(diǎn)菜用大圓角過度設(shè)計(jì)，零件的最大應(yīng)力水平有顯著降低。

3優(yōu)化結(jié)果分析

在未引入優(yōu)化設(shè)計(jì)方法之前，該零件的筋條布置往往參考相關(guān)機(jī)型同類型零件的設(shè)計(jì)或依據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)。為兩個(gè)零件為以傳統(tǒng)方式設(shè)計(jì)的未經(jīng)優(yōu)化的零件。通過拓?fù)鋬?yōu)化和尺寸優(yōu)化，在不改變零件材料且不犧牲自身彎曲剛度的前提下，實(shí)現(xiàn)了該零件的輕量化設(shè)計(jì)。在工況13個(gè)支架零件的應(yīng)力和變形云圖（左側(cè)為應(yīng)力云圖，右側(cè)為變形云圖）。在工況1，3個(gè)零件的最大變形量基本一致并且最大應(yīng)力接近，但是優(yōu)化后零件相比零件A質(zhì)量減輕15.5%，相比零件B質(zhì)量減輕21.3%。如果考慮在支架腹板上增加液壓及電纜通道的情況下，零件A和零件B需要在腹板處開孔，這兩個(gè)零件的剛度還將進(jìn)一步減弱。

汽車工業(yè)領(lǐng)域結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法主要有:拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化、尺寸結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及形狀結(jié)構(gòu)優(yōu)化等［1］。拓?fù)鋬?yōu)化可以在設(shè)計(jì)階段初期按照性能需求進(jìn)行性能優(yōu)化設(shè)計(jì)［2－4］，從而保證后續(xù)的尺寸優(yōu)化和形狀優(yōu)化都是在材料最優(yōu)分布的前提下進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計(jì)［5－7］。對(duì)于客車整車骨架而言，由于車身骨架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拓?fù)淇臻g較小且方鋼搭建較為成熟，本文將主要考慮底架的拓?fù)洹榱耸雇負(fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)達(dá)到最大化，本文將不再以底架局部空間為拓?fù)鋬?yōu)化對(duì)象。因此對(duì)某款純電動(dòng)客車整個(gè)底架進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，最大程度提高原有車身骨架的整體力學(xué)性能。

1底架的第一輪拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)

1.1底架拓?fù)鋬?yōu)化空間的建立。本文分析的純電動(dòng)客車整車骨架采用HyperMesh軟件進(jìn)行有限元建模。其中有限元單元總數(shù)為1290403個(gè)，節(jié)點(diǎn)數(shù)1260881個(gè)，三角形單元有7694個(gè)，占總數(shù)比為0.6%＜5%。故有限元模型合格。其整車車身骨架有限元模型如圖1所示。拓?fù)鋬?yōu)化是在給定的設(shè)計(jì)空間區(qū)域內(nèi)找到其最優(yōu)的材料分布，以達(dá)到最優(yōu)力學(xué)性能和最省材料分布的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)［8］。所以拓?fù)鋬?yōu)化被廣泛用于汽車的正向設(shè)計(jì)以及輕量化設(shè)計(jì)［9－11］。本文基于SIMP材料差值的變密度法，以拓?fù)淇臻g的單元密度為設(shè)計(jì)變量;以優(yōu)化后與優(yōu)化前的總體積比值不大于0.1為約束條件;以柔度最小化(即剛度值最大)為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化。本文所研究車型為底置電池的純電動(dòng)客車骨架，與傳統(tǒng)燃油機(jī)客車骨架相比，純電動(dòng)客車車身結(jié)構(gòu)與承受載荷基本保持不變，由于底架上的發(fā)動(dòng)機(jī)換成了電池，并且電池體積分布較大，質(zhì)量較重，因此底架的結(jié)構(gòu)改動(dòng)較大。所以本文只將底架作為拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)空間，車身骨架仍采用較為成熟的基礎(chǔ)車型客車骨架作為非拓?fù)湓O(shè)計(jì)空間，并將該底架作為拓?fù)湓O(shè)計(jì)空間，車身骨架作為非拓?fù)湓O(shè)計(jì)空間的整車骨架有限元模型在Optistruct軟件中進(jìn)行迭代計(jì)算。原底架如圖2所示。為使拓?fù)淇臻g達(dá)到最大化，除保留底架主要橫縱梁以及一些功能性方鋼以外，其余斜撐等方鋼全部刪除。由于前中門踏板作為單獨(dú)總成進(jìn)行整車組裝，且考慮需站立乘客等情況應(yīng)過盈設(shè)計(jì)，所以將其作為非拓?fù)淇臻g。在拓?fù)淇臻g區(qū)域鋪設(shè)20mm厚的鋼板。關(guān)于下文所用到的方向，其設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)為:X軸為縱向，客車后側(cè)方向?yàn)檎?Y軸為橫向，客車右側(cè)方向?yàn)檎?Z軸為豎直方向，向上方向?yàn)檎?。底架鋪設(shè)鋼板示意圖如圖3所示。整個(gè)底架一共鋪設(shè)73組鋼板，其中XOY面鋪設(shè)40組，XOZ面鋪設(shè)10組，YOZ面鋪設(shè)23組。為了使拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果便于工程制造和工藝性，軟件中設(shè)置了模式組約束進(jìn)行對(duì)稱設(shè)計(jì)。同時(shí)設(shè)置最小成員尺寸為75mm，最大成員尺寸為150mm。1.2工況設(shè)置和權(quán)重系數(shù)的確定。1.2.1拓?fù)鋬?yōu)化的工況設(shè)置?？蛙囋谛旭傔^程中最常見的兩種工況為彎曲工況和扭轉(zhuǎn)工況，因此本次拓?fù)鋬?yōu)化采取彎曲工況和扭轉(zhuǎn)工況進(jìn)行工況設(shè)置。對(duì)于彎曲工況:約束左前輪DOF23、右前輪DOF3、左后輪DOF123、右后輪DOF3。在底架中段左右縱梁上方施加均布載荷，均布載荷單側(cè)合力大小為1000N。對(duì)于扭轉(zhuǎn)工況:約束左后輪DOF123，右后輪DOF13，左前氣囊和右前氣囊之間建立MPC約束，MPC約束上施加力矩為2000Nm［12］。1.2.2多工況權(quán)重系數(shù)的確定。對(duì)于彎曲工況和扭轉(zhuǎn)工況權(quán)重系數(shù)的確定，先給定彎曲和扭轉(zhuǎn)兩工況權(quán)重系數(shù)均為1，然后在Optist-ruct軟件中進(jìn)行一個(gè)迭代步的運(yùn)算后輸出OUT文件，查看OUT文件中兩工況compliance值分別為2.988393E+02和1.150530E+03。由于兩工況com-pliance值相差約4倍，因此重新給定彎曲和扭轉(zhuǎn)兩工況權(quán)重系數(shù)分別為4和1，重復(fù)上述步驟，得到兩工況compliance值相近，分別為1.195357E+03和1.150529E+03。此時(shí)給定的權(quán)重系數(shù)即為合理的權(quán)重系數(shù)值。1.3拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果與傳力路徑分析。通過Optistruct軟件計(jì)算，經(jīng)過73步迭代運(yùn)算，得到拓?fù)鋬?yōu)化計(jì)算結(jié)果。本次拓?fù)渲饕獎(jiǎng)h除斜撐而保留橫縱梁。通過局部放大車架的拓?fù)浣Y(jié)果圖，XOY面后橋左右上方拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果與YOZ面與中部地板相連的后橋左右處拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果如圖4所示。由于后橋左右上方中間2根橫梁處存在座椅安裝點(diǎn)，故在底架的第一輪拓?fù)鋬?yōu)化中只刪除了附近的斜撐，保留了橫梁。而從圖4(a)可知，后橋左右上方中間2根橫梁的存在明顯打斷了拓?fù)涞膫髁β窂?。由圖4(b)可知中間2根橫梁雖有一定的加強(qiáng)作用，但是其傳力路徑結(jié)構(gòu)復(fù)雜且衍生出很多細(xì)小路徑，不利于工藝制造。故需要對(duì)這些橫縱梁方鋼進(jìn)一步刪除，擴(kuò)大拓?fù)鋬?yōu)化空間進(jìn)行第二輪拓?fù)鋬?yōu)化。使得傳力路徑更加清晰合理。即通過第一輪拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果分析找出由于橫縱梁的存在而導(dǎo)致的傳力路徑不合理的局部空間，對(duì)其拓?fù)淇臻g進(jìn)一步釋放后展開第二輪拓?fù)鋬?yōu)化。

2底架的第二輪拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)

2.1底架局部改進(jìn)后的拓?fù)鋬?yōu)化空間。通過對(duì)第一輪拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果與傳力路徑的分析可知，由于過多保留橫縱梁方鋼導(dǎo)致底架多處部位出現(xiàn)傳力路徑被打斷以及衍生出過多細(xì)小路徑等現(xiàn)象。故在不改變約束條件和目標(biāo)函數(shù)的前提下，通過擴(kuò)大第一輪底架拓?fù)鋬?yōu)化空間，而車身骨架仍采用基礎(chǔ)車型骨架作為非拓?fù)鋬?yōu)化空間，最終將底架拓?fù)湓O(shè)計(jì)空間改動(dòng)后的整車骨架有限元模型在Optistruct軟件中進(jìn)行迭代運(yùn)算。第二輪拓?fù)鋁OY面后橋左右上方鋪設(shè)鋼板與YOZ面與中部地板相連的后橋左右鋪設(shè)鋼板如圖5所示。即刪除中間橫梁，使得拓?fù)淇臻g進(jìn)一步釋放。整個(gè)底架一共鋪設(shè)69組鋼板，其中XOY面鋪設(shè)38組，XOZ面鋪設(shè)10組，YOZ面鋪設(shè)21組。第二輪拓?fù)涞准茕佋O(shè)鋼板示意圖如圖6所示。(a)XOY面后橋左右上方(b)XOZ面與中部地板相連的后橋左右處圖5第二輪拓?fù)滗佋O(shè)鋼板示意圖圖6第二輪拓?fù)涞准茕佋O(shè)鋼板示意圖2.2拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果與方鋼搭建。2.2.1局部改進(jìn)處的拓?fù)鋫髁β窂椒治觥Ｍㄟ^Optistruct軟件計(jì)算，經(jīng)過72步迭代運(yùn)算，得到拓?fù)鋬?yōu)化計(jì)算結(jié)果。XOY面后橋左右上方第二輪拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果與YOZ面與中部地板相連的后橋左右處第二輪拓?fù)浣Y(jié)果如圖7所示。(a)XOY面后橋左右上方(b)YOZ面與中部地板相連的后橋左右處圖7第二輪拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果示意圖對(duì)比圖4(a)和圖7(a)可知第二輪拓?fù)鋬?yōu)化傳力路徑無被打斷現(xiàn)象;對(duì)比圖4(b)和圖7(b)可知第二輪拓?fù)鋬?yōu)化傳力路徑更加清晰連貫且未出現(xiàn)細(xì)小路徑。可進(jìn)行下一步的方鋼搭建。2.2.2底架第二輪拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果與方鋼搭建。通過HyperMesh軟件Post界面中OSSmoth處理以及可制造化處理原則進(jìn)行方鋼搭建。XOY面拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果如圖8所示，XOY面方鋼搭建如圖9所示。圖8XOY面拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果圖9XOY面方鋼搭建從拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果示意圖可以看出，整體拓?fù)鋫髁β窂奖容^清晰且較為合理。故本次拓?fù)浜蟮姆戒摯罱▏?yán)格按照拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果進(jìn)行?？紤]到生產(chǎn)工藝技術(shù)等工程實(shí)際情況，只對(duì)局部傳力路徑不明顯處進(jìn)行略微刪減和改進(jìn)。2.3拓?fù)鋬?yōu)化前后的性能對(duì)比?？蛙嚨膭偠戎饕◤澢鷦偠群团まD(zhuǎn)剛度。剛度工況的設(shè)置與拓?fù)鋬?yōu)化的靜力學(xué)分析設(shè)置相同。拓?fù)鋬?yōu)化前后相關(guān)值對(duì)比見表1。由表1可知，經(jīng)過兩輪拓?fù)鋬?yōu)化后與原車型相比，底架質(zhì)量減輕了0．048t，彎曲剛度增加了4492.2N/mm，增幅達(dá)到了50.1%，扭轉(zhuǎn)剛度增加了548.3kNm/rad，增幅達(dá)到了35.1%。

3結(jié)束語

摘要:以某高陡挖方土質(zhì)邊坡工程為背景，基于FLAC3D軟件，分析了錨桿長度、間距、傾角等參數(shù)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響，并探討了錨桿的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，給出了該邊坡的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，從而滿足邊坡加固經(jīng)濟(jì)性與安全性的要求。

關(guān)鍵詞:錨桿，邊坡，穩(wěn)定性，安全系數(shù)

錨桿技術(shù)是土質(zhì)高邊坡治理中常見的加固手段［1，2］。錨桿設(shè)計(jì)能夠隨坡就勢(shì)、與坡面緊密貼合、布置靈活、無需額外的占地面積、施工方便快捷、經(jīng)濟(jì)安全，而且錨桿支護(hù)的邊坡可以在坡面上植草綠化，美化環(huán)境，保護(hù)生態(tài)［3］。因此，錨桿支護(hù)在邊坡加固處理中應(yīng)用越來越廣泛。錨桿設(shè)計(jì)中，涉及到錨桿長度、間距、傾角等諸多參數(shù)［4，5］。設(shè)計(jì)合理的參數(shù)，可以在確保安全的前提下，進(jìn)一步提高錨桿支護(hù)的經(jīng)濟(jì)性。本文以某高陡挖方土質(zhì)邊坡為工程背景，基于FLAC3D分析了錨桿長度、間距、傾角等參數(shù)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響，探討了錨桿優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法，并給出了該邊坡的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

1工程背景

某小區(qū)東側(cè)為高陡土質(zhì)挖方邊坡。該邊坡距離最近的住宅樓約14m，高約15m，邊坡坡度約為1∶0．8。該邊坡地層情況如表1所示。為保證住宅樓的安全，擬采用錨桿系統(tǒng)對(duì)該邊坡進(jìn)行加固治理。

2加固前邊坡穩(wěn)定性分析

摘要：闡述常用衣帽架框架設(shè)計(jì)存在的問題，針對(duì)存在的問題點(diǎn)，在優(yōu)化衣帽架框架設(shè)計(jì)時(shí)，增加衣帽架兩側(cè)豎梁設(shè)計(jì)，使衣帽架框架和后地板框架形成整體封閉結(jié)構(gòu)。從而不僅有效滿足尾碰過程能量的傳遞和分散，而且增加后輪包的局部動(dòng)剛度和整個(gè)車身的扭轉(zhuǎn)剛度。

關(guān)鍵詞：轎車；衣帽架；框架結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計(jì)

汽車的衣帽架結(jié)構(gòu)主要由后座椅靠背橫梁、后風(fēng)窗流水槽橫梁、衣帽架覆蓋件等組成，左右兩側(cè)與側(cè)圍總成連接。從功能上說，前側(cè)支撐后座椅靠背，上側(cè)安裝擱物板，并能承載一定的擱物重量，后側(cè)設(shè)計(jì)有后風(fēng)擋安裝面和流水槽，也需要承載一定載荷[1]。從性能上說，衣帽架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，對(duì)車身的尾碰性能、行李箱入侵、車身扭轉(zhuǎn)剛度都有較大的決定因素。

1常用衣帽架框架結(jié)構(gòu)

1.1常用設(shè)計(jì)方案目前常用衣帽架框架結(jié)構(gòu)主要是在前部設(shè)計(jì)有后座椅靠背橫梁，后部有后風(fēng)窗流水槽橫梁，該兩橫梁在與左右側(cè)圍總成連接。圖1為現(xiàn)有衣帽架結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，衣帽架總成1與左右側(cè)圍總成2、3連接成整體結(jié)構(gòu)，4為后地板框架總成（簡(jiǎn)化為虛線所示）。衣帽架總成與上車體側(cè)圍總成2、3連接，并與下車體后地板框架總成4連接。1—衣帽架總成；2—左側(cè)圍總成；3—右側(cè)圍總成；4—后地板框架總成圖2為現(xiàn)有衣帽架結(jié)構(gòu)A-A視圖。衣帽架總成1由后座椅靠背橫梁5、后風(fēng)窗流水槽橫梁6、衣帽架7組成。5—后座椅靠背橫梁；6—后風(fēng)窗流水槽橫梁；7—衣帽架圖2A-A視圖Fig.2SectionA-A由圖1、圖2所示，現(xiàn)有衣帽架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，衣帽架總成1中的后座椅靠背橫梁5、后風(fēng)窗流水槽橫梁6只與左右側(cè)圍總成2、3連接，側(cè)圍總成上沒有設(shè)計(jì)豎粱，用來連接衣帽架總成1和后地板框架總成4。1.2常用方案的缺陷由于結(jié)構(gòu)原因，導(dǎo)致衣帽架總成1中的框架和后地板總成框架4沒有形成封閉的整體框架結(jié)構(gòu)。在尾碰撞時(shí)，碰撞力通過后地板框架中縱梁直接傳到前部，增加傷害后排乘客人員傷害。在車輛行駛時(shí)，突然的剎車，會(huì)導(dǎo)致行李箱的行李也會(huì)直接碰撞后排成員，造成人員人身傷害。在市場(chǎng)車型中，也會(huì)經(jīng)常反饋后輪包動(dòng)剛度不足，導(dǎo)致車輛使用一段時(shí)間后，出現(xiàn)后輪包開裂現(xiàn)象。另外，不封閉的框架結(jié)構(gòu)大大影響車身的扭轉(zhuǎn)剛度。

2優(yōu)化衣帽架框架結(jié)構(gòu)