科创中国
基于轻量化目标的往复式隔膜泵机座结构设计方法
发布时间: 2022-12-08
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
发明专利
行业领域：
制造业
成果介绍
一种基于轻量化目标的往复式隔膜泵机座结构设计方法，属于往复式隔膜泵结构设计领域。本发明针对现有往复式隔膜泵机座根据经验设计，无法保证获得最优的设计模型的问题。包括：建立隔膜泵动力端整体结构的三维等效模型；进行网格划分，计算机座承受的最大应力、最大变形量和机座质量；确定待优化设计尺寸参数取值区间；建立尺寸参数与最大应力和最大变形量的对应函数关系，进行多目标优化，使最大应力和最大变形量获得最小值；再根据尺寸参数的当前取值建立圆角规整处理后的机座模型，直到经计算确定当前取值满足机座模型的性能要求，将当前取值作为优化后尺寸参数值，进行机座的结构设计。本发明用于实现隔膜泵机座的轻量化设计。
成果亮点
本发明方法根据定义好的优化设计尺寸参数，以机座质量最小、最大变形量和最大应力最小为优化目标，对机座进行优化设计。在迭代计算过程中，以机座最大应力和最大变形量能够获得最小值为目标的计算结果，可使获得的机座模型在满足性能要求的同时，获得质量最小值；由此实现了机座模型基于轻量化目标的最优设计。
根据本发明方法获得的优化后机座模型，一方面可以与现有其它相配合的零部件精确装配，无需对其他零部件进行二次改造，减少或避免大量生产加工程序；另一方面在动力端运行过程中实现有效运转功能的同时又能满足轻量化设计需求。
团队介绍
学院现有学生近2000人，其中本科生1000余人，硕士研究生500余人，博士研究生近300人，留学生30余人。拥有教职工157人，专任教师141人。其中，正高级专业技术职务42人，副高级专业技术职务50人。具有博士学位教师119人，占专任教师总数的84%。现有博士生导师74人，硕士生导师141人。学院拥有国家级人才、享受国务院特殊津贴专家、教育部“新世纪优秀人才”，“龙江学者”特聘教授，黑龙江省杰出青年基金获得者、省级领军人才梯队带头人等国家及省部级人才10余人。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2023-11-11
评价单位：“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2022-12-09
袁国辉
哈尔滨工业大学
教授
综合评价
本发明的有益效果：本发明方法根据定义好的优化设计尺寸参数，以机座质量最小、最大变形量和最大应力最小为优化目标，对机座进行优化设计。在迭代计算过程中，以机座最大应力和最大变形量能够获得最小值为目标的计算结果，可使获得的机座模型在满足性能要求的同时，获得质量最小值；由此实现了机座模型基于轻量化目标的最优设计。
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