熊敏
- 作品数：13 被引量：31H指数：4
- 供职机构：上海理工大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金高等学校特色专业建设点项目上海市教育委员会重点学科基金更多>>
- 相关领域：文化科学机械工程自动化与计算机技术动力工程及工程热物理更多>>
- 计算机辅助设计实践教学的改革探讨被引量：7
- 2012年
- 本文主要针对目前计算机辅助设计实践教学特点,提出在教学与实践环节的改革方案,并针对这些方案制定了计算机辅助设计实践教学大纲,教学实践证明,改革方案明显提高教学质量。
- 仲梁维熊敏董小虎
- 关键词：计算机辅助设计实践教学教学改革
- 三维箱型结构加筋板自适应成长技术
- 机床大件包括床身、立柱和工作台等结构,它们在机床结构中主要起着支撑、导向和稳定的作用,其静态和动态特性与机床整机的加工精度和加工效率有着密切关系,是机床的核心部件之一,且机床大件结构在机床整体中占很大比重,因此通过优化设...
- 董小虎丁晓红熊敏张横
- 基于实物实验的地震下扶梯桁架后屈曲仿真分析
- 2023年
- 为了评估自动扶梯桁架的安全性,对地震状况下建筑物层间变形所导致扶梯桁架压缩的力学特性进行了实验研究和仿真分析。首先,基于自动扶梯抗震标准的要求,进行了实物实验,获得扶梯桁架压缩变形形态和桁架支撑角钢水平支反力随压缩量大小的变化曲线。然后,通过采用多线性材料模拟扶梯桁架型材的塑性段应力–应变特性,并在分析中考虑焊缝和结构的桁架几何尺寸误差的影响,建立扶梯桁架精细化有限元模型,进行非线性后屈曲分析。结果表明,扶梯桁架仿真与实验的压缩变形方向和位置一致,桁架支撑角钢水平支反力随压缩量大小曲线趋势相同,其中压缩过程中的桁架支撑角钢最大水平和压缩后桁架的回弹量误差均小于5%,验证了所建立的精细化有限元分析模型的有效性,为自动扶梯的抗震分析提供参考。
- 唐广东熊敏丁晓红
- 关键词：自动扶梯抗震标准压缩量支反力尺寸误差
- 层次脉状结构液冷均温板优化设计研究被引量：1
- 2022年
- 由于耐热型植物具有良好的传热传质能力,结合流道拓扑优化设计和耐热型植物高级脉序的叶脉结构特征,提出一种层次脉状结构液冷均温板的设计方法。以热交换最大和流阻最小为目标开展主流道拓扑优化设计,提取胡杨叶高级脉序的结构特征,形成液冷均温板的次流道。定义结构像素密度作为描述次流道中孔的密度参数,分析其对层次脉状结构液冷均温板的传热传质性能的影响。研究结果表明,层次脉状结构的液冷流道具有较小的流阻和良好的均温性,同时主、次流道尺寸存在最优匹配。进一步研究胡杨叶脉的分布规律,发现液冷板主、次流道尺寸最优匹配规律与胡杨叶低、高级脉序尺寸匹配规律相近。研究结果不仅为液冷均温板的设计提供新思路,而且验证了耐热植物叶脉结构特征对其传热传质性能产生的正面影响。最后加工液冷板,通过试验验证了设计方法的有效性及数值模拟的准确性。
- 孟凡振丁晓红李昊熊敏
- 关键词：拓扑优化试验验证
- 基于Solidworks的案例教学法在计算机辅助设计课程中的应用被引量：4
- 2012年
- 针对机械工程及相关专业的计算机辅助设计课程传统教学效果不佳的现状,对于占重点课时的设计实践部分,使用易学易用的三维软件Solidworks作为设计工具,对基于科研项目的案例教学法应用到课程中的具体实施方法进行了探索。实践结果表明,学生的学习积极性、主动性都有较大的提高,分析问题和解决问题的能力得到较好的锻炼,教学效果良好。
- 熊敏仲梁维
- 关键词：案例教学计算机辅助设计SOLIDWORKS
- 液冷板散热流道的拓扑优化体积分数研究被引量：1
- 2022年
- 使用基于SIMP法(即变密度法)的流体拓扑优化方法设计了液冷板的散热流道,以换热量最大为设计目标构建了优化数学模型,并针对体积分数取值问题,结合控制变量法,通过改变优化时的体积分数取值及设计域形状尺寸,得到多个液冷板结构。将这些液冷板进行有限元数值模拟,以受热面平均温度为评价指标将各散热流道进行对比,而后进行非线性回归建立了数学预测模型,计算得出流体散热拓扑优化问题的体积分数最优值取值区间为(0.64,0.65),为散热流道拓扑优化问题的体积分数取值提供了有价值的指导建议。
- 刘云飞熊敏丁晓红
- 关键词：拓扑优化体积分数
- 基于传力路径的接骨板结构拓扑优化设计
- 2024年
- 目的 提出一种相对于传统拓扑优化方法能有效降低应力集中,并进一步提高断骨愈合效果的接骨板拓扑优化设计方法。方法 依据接骨板在断骨-接骨板系统中的载荷约束条件,采用改进的基于传力路径的拓扑优化方法对接骨板结构进行优化设计。随后采用基于偏应变的骨再生模拟模型,对胫骨骨干横向骨折情况进行骨再生模拟,依据骨再生过程数据对优化接骨板的受力状态、固定稳定性及愈合性能进行评估。结果 使用基于传力路径优化方法的优化接骨板在体积分数f=0.55、0.65时,接骨板最大应力分别为55.68、42.23 MPa,相较于传统拓扑优化方法优化接骨板分别降低32.96%、29.95%;骨愈合过程后骨痂平均弹性模量分别为1 439.47、1 355.71 MPa,相较于传统接骨板分别提升145.86%、131.06%。结论 提出的改进基于传力路径的拓扑优化方法,可以用于接骨板结构优化设计,优化后接骨板相比传统拓扑优化方法优化接骨板受力更加均匀,使用安全性更高,骨愈合性能相较传统接骨板有明显提升。研究结果为骨折内固定植入物的优化设计提供了一种新思路和方法。
- 蔡俊丁晓红段朋云熊敏张横
- 关键词：传力路径接骨板拓扑优化
- 基于最优准则法的板壳结构加筋自适应成长技术被引量：10
- 2014年
- 自适应成长技术是一种基于自然界分枝系统形成机理的结构拓扑优化设计方法。现有的自适应成长技术采用启发式的寻优迭代公式,设计结果一定程度上依赖于待定参数的取值,且不收敛于体积约束。针对自适应成长技术的不足,基于卡罗需-库恩-塔克(Karush-Kuhn-Tueker condition,KKT)最优准则条件,建立相应的优化准则和寻优迭代公式。以最小柔度为设计目标,以加强筋的截面积为设计变量,对典型板壳结构在单工况和多工况下的加强筋分布分别进行了设计。设计结果表明,提出的方法克服了现有自适应成长技术的局限性,可得到清晰分布的加强筋布置,适用于各种工况下的板壳结构加筋分布优化设计。
- 季金丁晓红熊敏
- 关键词：仿生设计KKT条件板壳结构
- 基于渐进结构法的散热通道构建技术被引量：1
- 2015年
- 针对高热流密度问题,基于渐进结构优化方法的基本原理,构建高效的散热通道。以热耗散最小为优化目标,建立传热结构数学优化模型;通过敏度计算,将低效单元逐步转换成低导热材料;以若干平面和三维薄壳结构的典型算例为对象,得出优化结果,并与密度法所得结果进行对比;结果表明,渐进结构优化方法不仅适用于平面结构,而且适用于三维薄壳结构的散热通道的构建。
- 张林森丁晓红熊敏
- 关键词：散热通道拓扑优化
- 具有时变刚度的骨折内固定植入物结构设计及骨重塑效果评估
- 2024年
- 理想的骨折内固定植入物刚度应具有随时间变化的性能,使骨折在不同愈合阶段都能产生合理的力学刺激,可降解材料可以满足这一性能。考虑到材料降解过程的时间依赖性,提出一种具有时变刚度的骨折内固定植入物复合结构拓扑优化设计方法。采用相对密度和降解残留率描述两种具有不同降解速度和弹性模量的材料分布和降解状态,建立降解模拟-力学分析耦合数学模型;基于变密度法设计双材料复合结构,使之具有时变刚度特性。以胫骨骨折治疗用的接骨板为例,采用所提出方法设计具有时变刚度特性的复合结构接骨板,优化结果显示高刚度的材料1形成柱状的支撑结构,低刚度的材料2分布在降解边界和内部。利用骨重塑模拟模型对优化后的接骨板进行评估,经过11个月重塑,使用可降解时变刚度接骨板、钛合金接骨板和不锈钢接骨板的骨痂平均弹性模量分别为8634、8521、8412 MPa,表明使用可降解时变刚度接骨板可使骨痂取得更好的重塑效果。
- 孙浩丁晓红徐世鹏段朋云熊敏张横
- 关键词：拓扑优化时变刚度复合结构骨重塑
