拆卸是绿色制造系统的重要组成部分,是实现节约资源、保护环境和制造业可持续发展的重要手段.收集、整理和研究了国内外大量有关机电产品拆卸方面的科研与实践成果,总结了面向拆卸的设计、拆卸过程规划、拆卸技术与工具和拆卸系统配置等4个方面的研究现状,并提出有待进一步研究和开发的若干问题.
分析了惯性振动圆锥破碎机的非线性动力响应问题.考虑到物料的滞回作用,将系统简化为具有间隙的双线性滞回单自由度力学模型.利用渐近法计算出系统的等效阻尼和等效刚度系数.进而利用Poincaré截面、分叉图以及李氏指数等非线性动力学分析方法,研究了该模型的非线性动力响应.通过对模型的动力学分析,研究了含有滞回恢复力这种耗能比较大的非线性...
提出了基于混合单开链的6自由度弱耦合并联机器人机构机型设计的一种程式化有效新方法,系统地阐述了动平台可实现三平移及三转动输出的6自由度并联机器人机构机型设计过程.设计出输出构件可实现三平移及三转动的7个新的实用混合单开链,首次给出静平台上6个转动副(或6个移动副)为主动副、具有较低耦合度及某些拓扑结构对称性的27种新的基本机型....
利用脉冲真空弧源沉积技术在Cr17Ni14Cu4不锈钢和Si(100)基体上制备了类金刚石(DLC)薄膜,研究了基体沉积温度对DLC薄膜的性能和结构的影响.研究表明,随着沉积温度由100 ℃提高到400 ℃,DLC薄膜中sp3 键质量分数减少,sp2键质量分数增多,薄膜复合硬度逐渐降低.当DLC薄膜沉积温度达到400 ℃时,薄膜中C原子主要以sp2键形式存在,与沉积温度为100 ℃时...
采用自行研制开发的平台往复式轮胎力学静特性试验机,研究了两条规格和胶料性能相同但胎面花纹不同的子午线轮胎在干燥路面和冰面上的侧偏特性,并进行了对比分析.重点讨论了冰面温度、轮胎负荷、轮胎气压和胎面花纹等因素对侧偏特性的影响规律.结果表明:低温冰面上轮胎的侧偏特性与干燥路面上的轮胎相似,但胎面花纹对冰面轮胎的侧偏特性产生更明...
基于局部柔度理论和传递矩阵分析,给出一种简化的裂纹转子有限元模型.数值仿真研究了转子的长径比、裂纹位置以及裂纹深度对停机状态单一开裂纹转子的特征频率和振型的影响.提出一种借助裂纹转子前两阶特征频率和一阶振型对转子进行无损估计的新方法,仿真算例验证了该方法的有效性和可行性.
跳出学科分工的局限性,对以齿轮为例的表面强化零件的表象疲劳极限进行综合分析.采用20CrMnTi钢制备三点弯曲小试样及齿轮试样.试样都经过同样的渗碳(并淬火及低温回火)处理,其中一半试样再经过表面喷丸强化.为了对比,还有一组小试样经过伪渗碳处理.测定了小试样表面层的残余压应力场.利用升降法确定了5×106周、应力比0.05条件下小试样和齿轮试...
机械系统中的非完整约束通常是由不可积的速度约束或不可积的守恒律引起.由于非完整约束的存在,系统的运动控制和规划问题比一般的机械系统要困难得多.机械系统在动量和动量矩守恒且为零的情况下,系统动力学方程可降阶为非完整形式约束方程.基于这样的方程,将系统的控制问题转化为无漂移系统的非完整运动规划问题.针对带有非完整约束的机械系统,...
采用迭代法改进了一维声子晶体带隙特性计算的平面波展开(PWE)算法,以使其适用于组成材料粘弹性所导致的弹性常数随频率非线性变化的特性.将该算法应用于丁腈橡胶(NBR)和钢组成的两种结构尺寸的一维周期结构声子晶体振动带隙的研究中,理论计算和振动测试结果吻合理想.进一步的理论分析表明,橡胶材料的储能弹性模量随频率的单调增加,使得在保持禁...
用工作蒸气膨胀与混合气体压缩的热力平衡关系计算各级喷射器的引射系数,计算时应依据喷射器出口处水蒸气的实际过热状态,并以其内发生的气体流动过程处于绝热工况.由此设计的水蒸气喷射泵其实际抽气特性与设计相符程度高,在相同工作真空度下运行时,单位质量的工作蒸气所抽吸的被抽气体质量流量增加,能源消耗降低.
通过损伤力学将裂纹形成与裂纹扩展两个过程有机结合在一起.根据裂纹形成阶段的疲劳曲线,获取损伤演化方程中的材质参量,通过损伤力学-有限元法,确定了裂纹扩展阶段中裂纹尺寸与载荷循环次数之间的关系,从而将裂纹萌生与扩展由当作两个独立过程纳入一个统一的理论体系.因此,在裂纹形成与裂纹扩展两阶段的任一试验数据已知的情况下,均可根据损伤...
弹性板在粘性流体中的振动问题是一个典型的流固耦合问题.由于流体计算的复杂性,迄今为止,大部分的流固耦合分析都是建立在对流体充分简化的基础上,尤其是将流体视为无粘、无旋的理想流体.在计算流体动力学(CFD)的基础上,发展了一种流固耦合计算模式.流体为粘性介质.采用ALE格式处理流体和结构之间的移动界面,流体域和固体域分别独立计算,程序控...
转子泵的转子叶数可能是两叶或三叶.对于摆线型转子来说,转子转动中心到叶峰圆弧中心的距离d2与节圆半径R的比值k(k＝d2/R)是一个很重要的参数.该比值越大,则转子越瘦高,泵腔容积利用系数越大,流量就越大.但若这个比值大于某一极值,则转子型线将自我交叉.加工后,转子间就存在很大的侧隙,流量和压力将迅速下降.推导出该转子摆线齿谷曲率半径的简...
旋转超声加工是加工硬脆材料的一种较好方法.为实现长时间连续稳定工作,必须使用厚电极的超声换能器振子.目前,对厚电极换能器振子的研究较少,使用时一般采用近似计算与试验调整相结合的方法.为精确设计厚电极换能器振子,推导了单个厚电极换能器振子的频率方程,并使用模态试验分析和有限元仿真相结合的方法进行了验证,结果表明:在给定的电极厚度...
考虑开关阀的滞后特性,建立了高速开关阀控气动位置控制系统的非线性模型,并在原模型的基础上,将系统模型处理为包含滞后环节的数学模型.针对该模型对象参数不确定、摄动量大和负载变化范围大等问题,采用包含小闭环的2自由度控制结构,用定量反馈理论,进行系统的鲁棒稳定性、干扰抑制和跟踪性能设计,设计了具有鲁棒性能的控制器,并且设计了有效的...
针对液压机械无级传动的特点,设计了带死区、积分饱和抑制的增量式变参数PID算法的控制器.利用BP神经网络对PID控制算法的三个参数进行在线整定,通过理论与试验结合的方法,确定了BP神经网络的中间隐层节点数和带惯性项最速下降算法的学习速率和惯性系数.台架试验结果表明,在转速调节方案下,变参数PID控制器能使驱动装置的输出功率基本恒定,即变...
研究了同构运动链的邻接矩阵之间的关系,指出了现有理论的几个错误,给出了同构运动链其邻接矩阵的特征矢量及特征值关系的充分必要条件.据此提出了识别机构运动链同构的方法,它不仅可识别运动链的同构,而且可得到同构运动链构件间的对应关系.完善和发展了应用邻接矩阵特征矢量及特征值识别机构运动链同构的理论和方法.
采用Delaunay网格技术,从流体的连续性出发提出一种新的自动检测PIV(粒子图像测速)数据中误矢量的算法.通过对固体旋转涡流场的计算机模拟,对该方法进行了检验.结果表明,该方法能准确地进行误矢量的识别,同时采用Delaunay网格技术可以对删除点进行插值,得到全流场的瞬态速度矢量.最后将该算法运用于真实的试验流场测量.
研制了一个焊接凝固裂纹数值模拟软件系统.该软件系统可以模拟和预测二维焊接构件是否产生焊接凝固裂纹.首先,系统的前处理部分可以帮助用户对工件进行网格剖分,计算电弧热输入,计算焊缝金属的单元"死"、"活"时间,输入材料性能参数并生成输入卡片.其次,依据生成的输入卡片,该软件系统可以连接Adina&t有限元软件,并对焊接凝固裂纹的温度场和应力...
用多重网格技术得到了重载有限长线接触热弹流问题的完全数值解.分析了重载工况下端部用相交圆弧修形的直母线滚子弹流特性,讨论了修形参数与工况条件对成膜能力的影响.研究表明:合理修形能优化滚子的润滑状态,并且修形滚子对工况变化有较好的自适应性;在重载工况下有限长与无限长线接触弹流解在中部存在较大差别.用"端部封油效应"合理解释了上...
通过CAE仿真计算,对成形过程中某些时刻板料的稳定性进行数值化描述,直接以板料上某些关键点(如最易失稳处)的稳定性值作为输入参数,运用神经网络方法进行压边力的优化.采用这种方法训练样本时不需要专门的测试设备,可以得到整个冲压过程的压边力最优控制曲线,有较高的精度,试验证明该方法效果很好.
提出一种由三坐标测量机和视觉形貌测头组成的自由曲面非接触测量系统.利用虚拟三维靶标完成了包括水平方向不确定比例因子和主点坐标在内的摄像机各项参数的标定.对圆柱正截面和量块表面的测量试验验证了该测量系统对自由曲面和金属强反射表面测量的可行性.
风机叶片的形状制约其效率的高低、噪声的大小.通过分析风机叶片噪声的类型,研究风机叶片产生空气动力性噪声的机理.结合风机叶片的具体结构形状,运用运动声源产生声场的特点,建立风机叶片噪声数学模型.对噪声数学模型采用精度高的高斯-勒让得(Gauss-Legendre)法进行计算.模拟在噪声模型参数(叶片数、风机转速、攻角、叶片展向半径和叶片截面等)...
利用演化算法与灰关联分析相结合的方法研究了汽车操纵稳定性主客观评价的灰关联性问题.通过仿真试验研究表明:一方面,可利用提出的方法得到的评价公式对整车参数进行再设计或优化设计,并且使这样得到的汽车操纵稳定性更符合人的感觉;另一方面,基于演化策略的主客观评价的灰关联分析可以对主观评价者的评价侧重点进行分析,了解人们对车质性能好...
提出一种结构简单的医用肠道机器人的驱动机构.利用弹性流体动压润滑理论,详细分析计算了肠道机器人在不同弹性模量、不同半径和不同粘液粘度的肠道内的轴向运行速度和形成的粘液膜厚度.结果表明,此种肠道机器人能以较快速度在肠道内悬浮运行.上述分析结果已被肠道试验研究所证实.
为克服传统石膏复型方法在假肢接受腔制作中存在的缺点,提出了反求残肢骨骼和皮肤软组织数字化模型.通过CT扫描获得残肢内外组织的二维图像,利用图像处理技术及反求工程技术实现了残肢骨骼和皮肤软组织三维模型的重建.三维重建的模型与原实物高度相似并再现了残肢的内外组织结构,此外,该方法为将来残肢接受腔的设计提供了科学的依据.
轮式移动宜人机器人是一个仿人机器人技术研究平台,它由正交轮式移动平台、腰部、双臂、躯干及头部组成.仿人机器人腰部的构成对其运动学、动力学性能起着重要的作用.分析了目前仿人机器人腰部机构存在的问题,提出了一种具有可变刚度特征的仿人机器人腰部设计方案.设计方案使仿人机器人具有良好的柔顺性,提高了机器人与人协作时的安全性、稳定性...
声发射全波形采集技术为基于波形分析的声源定位方法提供了可能.在板状构件中声波的传播模式较为复杂,且不同模式的波到达时间和波速均不相同,从而带来了声源定位误差.将时频幅度分析方法引入声发射源定位技术:从接收到的信号中提取出某一频率的柔性波随时间变化的规律,在理论分析的基础上证明,这个分离信号的最大幅值点所对应的时间就是该频率...
研究了40Cr钢的低温超塑性.结果表明:经3次840 ℃×40 min水淬+650 ℃×2 h回火的超塑性预处理后,40Cr钢的组织为回火索氏体,晶粒尺寸为5(10 (m,在温度为650 ℃、初始应变速率为3.16×10-4 s-1的拉伸变形条件下,流变应力为108.1 MPa,断后伸长率为254%,应变速率敏感性指数m值为0.221,超塑变形的主要机制可描述为原子扩散控制的晶界滑动.
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