主要分析不同高度安装架对整机刚度的影响,通过Workbench仿真软件分别对底座高度为3 mm的安装架和底座高度为75 mm的安装架进行仿真对比,分析其对整机刚度的影响。结果显示,随着安装架底座的增高,整机在X方向(上下方向)和Y方向(左右方向)上刚度提高;在Z方向(前后方向)上,整机刚度会减弱。所述的研究内容,为不同振动环境中安装架的设计提供了经验和思路。

针对目前应急破断机构应力试验存在的问题及需求,基于AUTODYN,采用刚塑性有限元方法,对应急破断机构进行三维弹塑性大变形数值模拟,分析了应急破断机构的剪切断裂特性,获得结构件变形区的应力、应变,以及接触力的分布规律,并分析了几何参数对剪切断裂特性的影响,数值研究结果对应急破断机构的优化设计提供了重要指导意义。

针对实践需求及存在问题,根据工程力学理论,通过力矩平衡原理,对螺栓最大工作拉力的计算公式进行详细推导,给出了高强度螺栓应力强度计算和校核评价方法,并结合实例进行连接高强度螺栓的应力计算。其计算方法为游乐设施高强度螺栓应力计算和校核评价提供了参考,对于提高设计能力有一定的指导作用。
关键词： 高强度螺栓;游乐设施;力矩平衡;工作拉力;预紧力;

以1/4汽车半主动悬架为研究对象,考虑时滞和非线性阻尼因素,建立悬架垂向振动系统模型。结合增量谐波平衡法对系统动力学方程谐波展开,通过迭代计算得到系统的稳态响应解,并利用龙格库塔方法验证增量谐波平衡法的正确性。结果发现簧载质量的幅值响应出现先减小后增大的趋势,最后通过相平面法分析时滞因素对系统稳定性的影响,对系统时滞控制策略的研究奠定基础。

针对实践需求及存在问题,在大变形矫直原理的基础上,对某公司改进设计后的九辊中厚板辊式矫直机,建立了矫直辊压下量的数学模型。并采用LS-DYNA软件对40 mm厚度的Q345中厚板模拟矫直过程,通过分析矫后板材残余应力及板形平直度的变化情况,研究矫直辊的压下规程对中厚板矫直精度的影响。结果表明:矫后中厚板纵向上的残余应力最大、厚度方向上的残余应力最小;合理地矫直辊的压下规程,不仅可以使矫后板材的残余应力最小,还能明显地改善板材的平直度。

研究基于压电液压快速工具伺服系统的控制方法。以具有积分作用的线性二次高斯控制器(LQGi)作为内环控制器。采用高增益反馈(重复控制)相结合的方法来跟踪谐波分量和前馈迭代学习控制(ILC)相结合的方法去实现对重复非谐波分量的跟踪。通过仿真验证了此方案的可行性与有效性,达到了伺服系统充分发挥其响应快、精度高的目的。

主要针对大型平板铸件打磨过程中调平精度低、操作性差等难题,提出一种自适应打磨头的设计方案。利用三自由度并联平台解决打磨表面自适应的难题。针对浮动自适应三自由度并联平台进行模型抽象及运动学逆解,并利用MATLAB进行并联平台2°范围内设计计算,得到解空间。运用ADAMS搭建三自由度并联模型,选取5种实际典型待打磨平板类铸件特征表面进行自适应仿真实验,验证了并联平台的理论有效性,也即验证了该类新型浮动打磨头的自适应能力能够满足平板类铸件的打磨需求。

测功机是一种用于测量发动机等设备功率的一种装置,测功装置包括转矩和转速校准系统。针对功率校准问题建立转矩发生系统并进行了总体方案的设计、数学模型的建立和误差分析,重点分析了杠杆力臂测量误差、杠杆水平位置控制误差、机体导线产生摆动惯性力矩误差、机体转轴动不平衡产生离心转矩误差,并对每一项提出了对应的解决方案。结果表明,该标准转矩发生系统可以实现在旋转状态下施加标准转矩的功能。

针对目前特种重型车辆惯性参数测量方法的不足,提出了一种运用俯仰-侧倾二自由度倾斜的方法来实现其惯性参数的测量。基于力、力矩平衡和多体动力学方程,建立了惯性参数测量数学模型,利用递推最小二乘法完成了质心和惯性矩及惯性积的辨识。通过仿真得到测量动平台角速度、角加速度和驱动器受力曲线,通过理论值与仿真值对比验证了该理论模型的可靠性。为特种重型车辆惯性参数的测量方法提供了重要的参考价值。

针对无人机用发动机空中停车故障,基于试飞故障数据,深入分析了停车前发动机油气比和余气系数的变化,研究了发动机燃烧稳定性,探寻了故障机理,确定了其故障原因。研究表明,空中停车的原因为发动机在较低转速状态下,快推油门至高位加大了供油量,副油路压力急增,油气比过大,燃烧室油气不匹配,导致发动机富油熄火停车。结合实际试飞提出解决措施,有效的解决了该发动机空中停车的故障,也为系统优化提供了参考。

重点研究PCTC船汽车甲板的层高设计方法,通过研究固定汽车甲板结构强度和变形,研究活动汽车甲板在各种工作模式下的变形量和工作原理,以此为依据,最终确定汽车甲板的理论层高。从而确定PCTC船各层汽车甲板的层高布置。这对于含有多层轻薄甲板的类PCTC船型设计和生产过程中,在解决提高稳性和追求最小层高的矛盾问题时,给予了一定的参考价值。

以集装箱吊具旋锁为研究对象,研究大型重载螺纹在交变载荷作用下的疲劳寿命。通过真实工况的疲劳试验,测试了吊具旋锁的使用寿命。基于有限元模型计算旋锁应力,再根据S-N疲劳寿命估算方法计算旋锁的理论寿命,建立一套准确可靠的疲劳评估模型。根据该寿命评估模型,优化设计旋锁结构,提高旋锁的使用寿命。

针对开袋装置上的悬吊板进行有限元分析,在满足强度和工作要求的条件下,优化悬吊板的尺寸并保证开袋装置开袋的稳定性。利用SolidWorks对开袋装置的悬吊板进行参数化建模,将其导入到ANSYS Workbench中进行有限元分析并进行优化设计,得到了优化后的模型参数,并将优化前后参数进行对比。优化后的悬吊板在未超过许用变形量的前提下,质量减少了22.7%。优化后的结构满足工作和强度的要求

某电子设备为户外使用,环境适应性要求高,有防雨要求。针对此设备自身功耗较大,体积较小,天线罩外壳材料导热能力差等问题,以该设备的热设计为研究对象,通过热仿真分析,预测设备在最高55℃环境条件下的内部温度分布,并进行优化设计。首先,根据结构设计方案以及器件参数建立热仿真模型,并进行仿真和设计优化。然后,对实际样机进行热测试,通过验证和进一步优化仿真模型和参数,达到提高了仿真的精确度的目的。对于整机的热设计及试验有重要的指导意义。

在实际中加工过程中,为了保证机床Z方向的加工精度,需准确分析立柱的温度特征,由于立柱热特性样本量复杂,因此提出适应性FCM聚类分析法对立柱温度测点进行合理改进研究,其改进依据为立柱温度及热变形量,通过设置聚类数C的适应性目标分析函数,建立适应性FCM聚类算法可靠性仿真模型,得到温度测点收敛性与鲁棒性较好的多元回归关键测点热误差样本。研究表明:采用对机床立柱预先布置温度测点,通过适应性FCM聚类分析法对温度测点进行合理优化,由此将测点数由7个缩减至3个,同时提高了模型的预测准确性与鲁棒性。该方法为机床热误差测点设计优化提供了新的解决途径,在实际研究中具有较好的应用前景。

在重型卡车的横向稳定性研究中,车辆重心高,更容易发生侧翻事故。将对重型卡车的侧翻失稳进行建模及仿真分析,针对试验车辆的参数,分别构建牵引车和牵引车-挂车模型,包括轮胎模型、悬架模型的构建,结合重型车的侧翻评价指标,进行牵引车和整车的仿真工况设定、侧翻状态仿真与分析,说明轮胎垂直载荷是评价侧翻状态最直观的状态变量;通过侧倾角和侧向加速度的振荡变化,可反映牵引车的临界侧翻状态。从而可以为重型卡车的防侧翻装置设计提供理论依据。

为研究与优化远洋渔船舱口盖结构形式,以某鱿钓渔船鱼舱舱口盖为例,利用MSC.Patran软件建立有限元模型,对其在风雨密及自重载荷下的结构强度进行了分析与计算。以舱口围板横撑结构和舱盖上的加强筋数量为变量,分析了横撑结构和加强筋数量对舱口盖结构强度的影响,为舱口盖形式的设计与优化提供参考。同时,分析了同尺度不锈钢材质舱口盖的结构强度,为远洋渔船完成欧盟注册改造提供技术支撑。

基于某发动机直齿锥齿轮真实齿面测量数据,反求直齿锥齿轮加工参数,重构直齿锥齿轮真实齿面的数学模型及几何模型,进一步采用ANSYS软件对直齿锥齿轮进行加载接触仿真分析,得到基于真实齿面的直齿锥齿轮接触印痕,仿真结果与着色试验结果基本一致。此分析方法可为后续该直齿锥齿轮是否能满足装机要求判定提供指导

针对机械旋转激光雷达扫描结构的工作精度直接影响系统的测量精度,提出以扫描反射镜结构为主要研究对象进行分析,通过利用有限元法进行模态、动力学和冲击分析,得出扫描反射镜结构在工作过程中和冲击载荷下具有足够的刚度和强度,满足实际应用需求,其分析方法对类似扫描式传动设计有一定的借鉴意义。

提出一种基于分层铣削和激光扫描相结合的零件特征重构方法,此方法通过对零件外轮廓扫描获取整体外形点云数据后,通过分层铣削并进行逐层扫描获取零件内部结构的点云数据,然后导入计算机,通过数据处理得到零件的三维模型。试验结果表明,该技术方法具有数据获取准确快捷、不易受环境光干扰的特点,能够满足工程应用且能对复杂零件的内部特征进行准确重构,拓展了实际应用中模型反求的方式和方法。