为了对颗粒阻尼双层隔振系统进行全面减振效果评价,提出一种全新的减振效果评价方法。该评价方法将颗粒阻尼双层隔振减振效果指标定义为双层隔振振级落差与颗粒阻尼插入损失之和。通过试验测量颗粒阻尼双层隔振系统在不同振动环境下的下层基座、中层筏架和上层机组加速度信号,利用该评价方法进行试验分析。试验结果表明:颗粒填充率为70 %时减振效果最好,共振频段减振率达到33 %;颗粒阻尼全面提高了双层隔振系统的减振特性。试验结果验证了该评价方法的有效性。

为了实现绿色建筑中电梯的运行能耗、运行状态的大密度数据采集,进行了绿色建筑电梯控制系统设计。首先建立基于ARM控制的四层电梯模型作为能耗监测对象,以此为基础进行电梯能耗远程监测系统设计,实时地采集电梯运行的能耗数据,通过无线传输模块与STM32控制板实时通信,传输电梯能耗数据,实现对能耗数据的查询、存储和分析。电梯能耗远程监测系统为电梯能耗的评估提供依据,让绿色节能电梯助力绿色建筑,具有重要的理论研究意义和实用价值。

基于台架试验分析了油液温度对抗蛇行减振器动态特性影响(即温变特性),并模拟分析了抗蛇行减振器在实际工作服役过程中动态特性变化情况(即时域特性),借助于SIMPACK软件对抗蛇行减振器油液温度对车辆安全性影响进行了仿真分析。研究结果表明:随着油液温度升高,减振器吸收的能量、动态刚度和动态阻尼均减小,油液温度对相位角影响不明显;低温(小于0 ℃)对减振器吸收的能量、动态刚度和动态阻尼影响大于高温(大于0 ℃)对其影响。不论是低温还是常温,抗蛇行减振器在模拟时间5 h内,其动态特性变化不是很大。仿真结果表明抗蛇行减振器内部油液温度变化不会影响行车安全。

为了研究汽车散热器的动态特性,根据实测的散热器幅频特性曲线,将散热器简化为三自由度动力学模型,运用正交多项式拟合法和分步优化法对其动力学模型的物理参数进行了识别。研究结果表明,经参数识别的散热器动力学模型的幅频特性曲线与实际测试的幅频特性曲线吻合较好,固有频率平均误差为5.1 %,幅值平均误差为6.9 %。

结合某内燃机机油泵的实际结构特征参数,用Proe软件建立了机油泵内部流场的三维几何模型,并用网格划分软件ICEM对其进行网格划分,然后使用FLUENT软件对机油泵内部流场进行了分析,考虑了油液中的理论含气量,本构方程采用非牛顿流体的幂律模型,压力-速度的耦合采用SIMPLEC格式离散,湍动能及耗散率采用二阶迎风格式离散。通过数值模拟方法,系统地考察了含气量、流体性质对困油区及机油泵内流场特性的影响,分析油液中含气量分别为8 %与10 %时机油泵的压力脉动。研究结果表明,在含气量为8 %时,受困油区压力的影响,越靠近困油区,压力脉动越大,即在困油区出口段,压力脉动的大小为T₁<T₂<T₄<T₃,困油区入口段为T₁₁<T₈<T₁₀<T₉;对于困油区,其压力脉动在一个齿轮旋转周期内出现的峰值数等于齿数,其主频率约为齿轮啮合频率的0.1倍,同时在困油区,含气量越大,压力脉动的振幅越小。

基于多体动力学软件SIMPACK建立了四模块低地板现代有轨电车仿真模型,在模型中考虑CHN60普通钢轨与60R2槽型钢轨的影响,对有轨电车的非线性运动稳定性、直线运行平稳性以及曲线通过能力进行了研究,结果表明:两类钢轨上运行的车辆均具有良好的动力学性能;CHN60普通钢轨上车辆的非线性运动稳定性和平稳性要优于60R2槽型钢轨上的车辆,但两者相差不大;60R2槽型钢轨上车辆具有更好的曲线通过能力,且槽型钢轨断面具有一定的护轨功能,因而在有轨电车钢轨选型上,建议使用槽型钢轨。

针对目前硅钢片数控横剪线存在的问题,以实现多剪多冲、系统柔性化,以及降低人员编程量和劳动强度等为目的,对多剪多冲数控横剪线进行研究。分析横剪线的机械结构与工艺流程,给出多剪多冲的定义;以时间Petri网为理论基础建立TPN模型,分析其内部存在的并发、冲突等关系;建立以加工工步最少、送料轴移动总距离最少,以及退料最少为优化目标的数学模型,利用横剪线的并行性,安排多工步加工的有序n元组;给出系统总体算法流程,重点对计算和优化部分进行算法设计;最后通过实例验证多剪多冲数控横剪线加工模型的可行性和有效性。

绿色制造即在机械加工过程中综合考虑资源消耗和环境影响等因素,其中绿色评价技术是绿色制造的重要组成部分。按照生命周期评价(Life Cycle Assessment,LCA)的步骤对电梯零/部件机械加工中各工序过程进行环境友好型评价。采用数据包络分析(Data Envelopment Analysis,DEA)法评价各工序的相对绿色有效性,将每道工序当作一个决策单元,建立多投入和多产出的数学模型,此模型不但给出了各工序的绿色度,而且指出了影响绿色度的主要因素。结合某企业电梯零/部件铁芯机械加工过程中各工序的绿色性评价,验证该方法的有效性。

液压凿岩机在凿钻过程中会产生炮孔偏斜,因此会严重阻碍其钻孔效率。工程实践表明:凿岩推进力的不均是造成凿岩炮孔偏斜的主要原因。为此,设计一种推进压力控制阀用于控制凿岩机推进机构施加的凿岩推进力。通过对该推进压力控制阀系统进行理论分析和数学建模,并进行仿真分析研究,仿真结果验证了该推进压力控制阀系统可自动调节出口工作压力,达到其预想的效果,为控制凿岩机推进机构凿岩推进力以改善凿岩钻孔效果提供了一种切实可行的技术思路。

根据设计要求,设计某型湿喷机机械手机构,用于解决在恶劣施工环境下代替人工作业的问题。三节伸缩臂作为该机械手机构的关键部件,设计较为保守,强度、刚度等均有较大余量,为减轻机械手机构的结构自重,使材料的力学性能得到最大化利用,以三节伸缩臂结构为研究对象,进行参数灵敏度分析,为后期的轻量化设计打下基础。以强度、刚度为约束条件,结构自重为设计指标,探究三节伸缩臂的6个设计变量对设计指标的影响。首先运用MATLAB软件构建了6个设计变量与结构的最大应力(Von mises stress)、最大变形、第4阶模态的固有频率和结构自重的BP神经网络模型;然后集成运用软件ISIGHT和MATLAB实现基于描述性抽样法的蒙特卡洛(Monte Carlo)数值模拟,得到了各个设计变量与设计目标的灵敏度关系。参数灵敏度分析结果对同类结构设计具有重要的借鉴意义和参考价值。

介绍了可调速轴向啮合永磁联轴器的特点和无机械接触转矩传递机理。基于三维运动涡流场,建立了单铜套型永磁联轴器的有限元模型,对其磁场和涡流场进行分析,得出筒式永磁联轴器磁场和涡流场的分布规律并分析了磁极数、永磁体厚度、铜套厚度及气隙厚度等设计参数对涡流密度的影响。进一步分析了永磁场及涡流场之间耦合力分布,解决筒式永磁联轴器径向力不均衡问题。选择四组不同结构参数进行双筒型永磁联轴器样机试制及试验测试,试验结果与仿真结果对比验证了有限元分析与传动特性研究方法的准确性。

为了判断轮式拖拉机安全保护装置结构的稳定性和可靠性,依据GB/T 19498—2004和GB/T 1591—2008试验方法及规定,建立某型号轮式拖拉机安全架的样机几何模型,应用MIDAS软件进行纵向和侧向加载有限元分析,在此基础上进行样机静强度试验,验证了分析模型的准确性和有效性,指导并改进了安全架系列产品的设计,实现了产品结构优化并节约了成本。

随着数字医疗的不断发展,对人体CAD模型的创建也提出了更高的需求。通过总结、分析现有逆向建模技术,提出了基于边界划分的逆向非特征建模方法,用于创建人体CAD模型,详细介绍了其建模流程及其优势。并以逆向建模软件Geomagic Studio和SolidWorks为平台,分别创建体外和体内的人体CAD模型并进行误差分析及应用,验证了该建模方法的优势,对于实现准确化、个性化的数字医疗具有积极意义。

针对煤炭采样臂智能避障路径规划问题,基于改进人工势场算法提出了一种路径规划方法。根据采样臂工作特点,构建了一种位姿信息的表征方法,并建立了采样臂与障碍间的虚拟仿真模型。以采样臂关节空间为搜索空间,以总势能最小为目标函数,实现了避障路径规划。规划过程综合考虑了关节限位、连杆碰撞与障碍物安全距离信息,并通过引入虚拟坡度防止规划陷入局部极小值。通过仿真实验得到的路径平滑连续,且满足安全距离的要求,验证了规划方法的有效性和可行性。

设计一种可以为高压输电线路清除杂物的机器人,其主体包括机械机构和控制系统。根据高压输电线路清除杂物作业需求,设计了清除杂物机器人的机械机构。由于清除机构机械自由度高、整体质量大,给机器人越障带来困难。采用欠驱动的设计思想,对清除机构进行优化设计,以减少驱动电动机个数,达到机器人整体质量下降的目的,为缓解机器人越障困难提供方法。根据清除杂物控制要求,对机器人控制系统的软件、硬件进行设计,利用S3C6410单片机对机器人清除机构进行试验,试验结果符合设计要求。

为实现重叠柑橘目标的识别与定位,提出了一种基于凸壳及距离变换的重叠柑橘目标识别与定位方法。该方法通过提取目标凸壳与目标相减后的凹陷区域的中心,对目标进行分割。然后通过距离变换理论提取分割后的目标重心,得到目标的采摘中心点,实现重叠果实的定位。该方法与传统Hough方法进行了定位效果比较,试验结果表明该方法平均定位误差为1.58 %,比Hough方法低4.72 %,显著提高了定位精度,为重叠果实目标的识别及定位提供了新的思路。

利用ANSYS软件建立了某无人机机翼的全尺寸模型,对其开展有限元分析。模型边界条件采用非线性接触算法,着重研究了算法类型、法向刚度因子及穿透容差对迭代次数和模型刚度的影响。设计了基于三维数字图像相关(3D-DIC)技术的试验装置,对机翼压载的变形过程进行直接追踪。分析结果表明:数值模拟与测试结果吻合,所建立的有限元模型合理。最后计算得到蒙皮及机翼内部组件的应力分布,为无人机设计改型提供了有益参考。

为适应智能制造发展的要求,企业需要充分利用其内、外部资源与合作伙伴的力量,快速形成满足市场需要的产品,这就要求企业具备互联、共享、协同和开放的柔性平台。为此,提出智能制造系统的体系框架及智能制造支撑平台(简称“平台”)的概念,并建立平台的软件框架。平台为企业及其生态圈提供了构建智能制造系统的基础能力和开放的软件APP构建环境,可为装备制造企业构建智能制造系统提供参考和支撑。

基于现有文献建立的直通穿孔管阻性消声器声学特性的一维解析模型,将传统传递矩阵法和精细积分法相结合,提出了一种新的传递矩阵法,并应用于分析直通穿孔管阻性消声器声学特性。通过与相关文献和有限元分析结果进行对比,表明新传递矩阵法能够有效计算穿孔管消声器的声学特性,并可提高计算效率。将新传递矩阵法应用于分析此类消声器结构参数对声传递损失的影响,可为该类消声器的研究提供更为便捷的研究手段。

针对侧面碰撞在交通事故中比例大、致死率高等问题,采用计算机仿真的方法研究侧碰帘式气囊对乘员的保护效果。利用PSM子结构方法建立侧碰车体模型;利用CATIA软件设计帘式气囊的CAD模型,并通过静态起爆和动态冲击试验对其进行有效性验证;在MADYMO软件中建立乘员侧碰约束系统并通过正交试验对其进行优化,得出侧碰中假人头部加速度曲线。结果表明,帘式气囊在侧碰中对假人保护效果较好,为帘式气囊的普及提供一种理论依据。

蒙乃尔作为一种镍铜合金,被广泛应用于航空航天等领域,而电解加工因其性能优良,在此种高温合金孔型结构加工方面具有独特优势。为了提高电解加工精度、改善加工稳定性,对电解液的研究越来越受到重视。对蒙乃尔材料进行了动电位极化曲线测试,通过对极化曲线的分析选取了电解液主要成份及其配比,并且利用工艺实验引入络合剂,提高了电解加工精度及稳定性。

分析了某型热电制冷装置钣金件的特点,介绍了利用Creo Parametric 3.0软件进行钣金件设计的基本流程和钣金件现代设计方法的特点。以后背板的钣金件设计为例,分析了利用Creo软件中零件模块的钣金件组件进行钣金件设计的关键技术。

针对容积式空气压缩机产品质量检验过程中缺乏完整的和系统的容积流量测量、不确定分析和试验方法的问题,基于ASME喷嘴容积流量测量法对容积式空气压缩机流量进行了测试方法研究。该方法可由空气压缩机性能参数试验获得大气压力、压缩机一级吸气温度、喷嘴上游气体温度以及喷嘴压差等主要参数,然后通过计算得到容积流量和不确定度。以某公司的DG22HA型、JG22HA型和LG22A型容积式空气压缩机为例进行ASME喷嘴法容积流量测试应用,得到其容积流量分别为3.37、3.33和3.43 m³/min,同时流量测量结果的不确定度分别为0.016、0.016和0.017。根据结果可知,该方法能够准确、简单和有效地获得容积式空气压缩机的容积流量,为空气压缩机生产部门对产品的性能检测和设计提供了参考。

针对某对汽车传动系统中的螺旋锥齿轮副,基于双重螺旋法切齿加工原理建立了其精确的三维几何模型。采用ABAQUS软件对齿轮副进行了模态分析,得到了前30阶固有频率和振型。采用ADAMS软件对其进行了振动特性分析,得到了齿轮副在不同载荷与转速下的振动响应。仿真结果表明:齿轮副的固有频率较高,一般的激励难以达到,但当小轮转速在3 800 r/min左右时,啮合频率与一阶固有频率接近,仍可能发生共振,应当避免;相同转速下,载荷越大,振动加速度幅值反而越小;相同载荷下,转速越高,振动加速度振幅越大。研究为螺旋锥齿轮的优化设计提供参考依据。

产品拆卸序列的优化有助于提高产品的拆卸效率和经济性。分析废旧产品的拆卸过程,对废旧产品中的零件进行分类,将其零件分为破坏性拆卸零件和常规拆卸零件两类,把零件分类的概念引入拆卸模型中,进而建立一个改进拆卸混合图模型,将常规拆卸方法和破坏性拆卸方法有效地结合起来应用到废旧产品的拆卸过程中。构建以最小拆卸时间和最小拆卸成本为目标的产品拆卸序列多目标优化函数,运用粒子群算法对该目标函数进行求解。通过实例验证该方法的可行性和有效性。

针对大型风力机塔架的柔性支承特性及其对风力机齿轮传动系统动态性能的影响,运用振动力学理论建立包含塔架刚度、时变啮合刚度、啮合阻尼和齿侧间隙等因素风力机齿轮传动系统的非线性动力学模型,基于4-5阶变步长龙格库塔对系统的无量纲非线性动力学进行求解,研究柔性支承下的风力机齿轮系统的振动特性。通过对目前国内1.5MW主流风力机齿轮系统进行实例分析,得到风力机在风载荷作用下塔架和风力机齿轮传动系统的二级平行轴斜齿轮传动系统的动力学特性。分析结果表明,在风载荷作用下,柔性支承下的风力机齿轮系统振动更加剧烈;竖直风力机塔架刚度减小,风力机齿轮相对扭转振动响应由倍周期分岔进入混沌运动。

滚动轴承故障产生的初期,信号中的冲击成分受到严重的噪声干扰,导致故障信号的周期特征难以提取。针对这一问题,提出基于局部均值分解(LMD)算法和最大相关峭度反褶积(MCKD)算法结合的滚动轴承早期故障诊断方法。首先应用LMD算法对轴承早期故障信号进行自适应分解,选取与原始信号相关系数较大的乘积函数(PF)分量进行重构;然后应用MCKD算法对重构信号进行降噪,突出周期冲击成分;最后对消噪后的信号进行Hilbert包络处理,从包络谱中即可准确地获取故障特征频率。通过对仿真信号和内圈故障实验信号的分析,证明了该方法的有效性。

针对刚入职的车身车间设备维修新员工在学习设备维修技能时存在由于图样、说明书过于抽象不够直观,导致对设备原理理解困难、学习效果差的问题,提出利用FluidSIM软件对车身车间维修员进行设备知识培训的方法,利用FluidSIM软件内置丰富的教学功能进行气动及液压元件原理的讲解,利用FluidSIM软件绘图功能绘制车身车间常见设备的工作原理图,同时通过FluidSIM软件仿真功能模块对设备运行过程进行模拟仿真,使维修员能够更加清晰深入地理解设备工作原理,并且维修员可以亲自参与设计常用电控、气控及液压原理图,培养了维修员的学习兴趣,大大提高了培训效果。

碳纤维复合材料具有众多优良的性能,目前在民用及航空航天领域已被广泛应用,但是碳纤维复合材料的结构连接强度问题一直是制约其发展的重要因素。综述了碳纤维复合材料螺栓连接方法,分别讨论了碳纤维增强复合材料螺栓连接的强度理论、强度预测和强度影响因素(干涉配合、预紧力、螺栓钉头形式及铺层顺序)对连接强度的影响规律。最后总结了碳纤维复合材料螺栓连接研究的发展趋势。