磁浮车辆／轨道系统动力学问题直接影响磁浮交通的安全性、舒适性和经济性，而这三个性能则是决定其应用前景的重要因素。作为系列文章的第一部分，论述了磁浮系统动力学研究中最基本和最关键的问题——磁／轨相互作用及磁浮系统稳定性。关于磁／轨相互作用研究，目前在电磁铁二维受力理论分析、数值求解及其动态特性研究方面取得了显著的进展，...
通过审视传统工业设计和产品成本管理的现状,揭示了成本的技术内涵,提出了工业成本设计和成本技术等新概念.对我国近10年制造业关于成本设计理论形成的背景,以及成本设计方法的应用进行了全面阐述,并对未来工业成本设计的发展趋势与研究重点进行了系统分析.
利用CFD技术对血泵内部流场进行分析可以大大缩减血泵的研制周期和成本,采用非定常的三维N-S方程和基于非结构网格的有限体积法,利用k-ε湍流模型和滑移网格模型,对一可植入式轴流血泵进行了三维数值模拟,得到满足生理要求的扬程曲线.同时对泵内流场进行了分析,对导流叶片的作用及其对内部流场、扬程的影响进行了探讨,为血泵的进一步优化设计提供...
在模糊目标和模糊设计约束的条件下,同时考虑了质量特性的健壮性和设计约束的可行健壮性,提出望目特性、望大特性和望小特性模糊健壮设计的分位数型设计准则.在该设计准则的基础上,建立不同类型质量特性的模糊健壮设计优化模型,并将常规优化算法和基于最大可能点的分位数求解算法相结合构成该模型的求解框架.最后通过实例验证了该方法的有效性.
借鉴推导无相变顺、逆流换热器对数平均温差的方法,导出了单流程管式无相变换热器中流体及换热管壁温度变化关系式.这些关系式将换热器设计参数、流体物性参数及过程参数集中在一个表达式中,反应了它们的内在联系.因在推导时作了几点假设,文中对这些关系式进行了分析,探讨了实际应用时的补充和修正方法.
利用正交函数法对定热流密度加热、壁面温度在周向可任意变化条件下,气体在微矩形槽道内的热充分发展滑移流动的换热特性进行理论分析,获得相应条件下的Nu数计算方法及换热特性,并与大尺度槽道的换热特性进行比较,探讨了Kn数、槽道高宽比及不同加热条件对微矩形槽道内滑移流动换热性能的影响.结果表明,在任何加热条件下,微矩形槽道内的平均Nu数...
为了确定机构在分岔点附近的运动行为,利用同伦法和静态分岔条件,构造了一种能够获得Stewart机构全部构型分支曲线及其分岔点的算法.基于提出的构型分岔分析和最大失控域概念,研究了分岔点附近的机构失控自由度.结果表明,增大输入参数的控制精度可以有效地提高机构在奇异位置附近的运动可控性.
基于塑性应力应变关系,推导出极限应力与极限应变相互转换关系,针对分散性失稳、凹槽失稳和平面应变漂移失稳等准则,进行了双线性应变路径、曲线应变路径和复合应变路径下成形极限应力图的理论计算.结果表明,成形极限应力图不受应变路径影响,对于同一失稳准则,在不同加载应变路径下几乎为同一条曲线.因此,成形极限应力图作为复杂加载路径的成形...
建立了计入系统扭摆振动陀螺效应的斜齿行星齿轮系统动力学模型,考虑了偏心误差、行星轮轴位置偏差、啮合误差、质量偏心及时变刚度的影响.分析了2K-H型斜齿行星齿轮系统的自由振动特性.将斜齿行星齿轮系统的振型划分为三类:径向平移扭摆振动模式、轴向平移扭转振动模式和行星轮振动模式.并分析了这三类振动模式降阶模型的特征值问题,得到了它们...
根据盒形件拉深变形的特点,假设盒形件切应力零线上质点的变形规律同当量的轴对称件相似,得到了盒形件凸缘区和悬空侧壁区应力的近似理论解析.该计算方法的可靠性得到了有限元模拟计算的验证,不仅为研究盒形件变形规律提供了一种有效的理论解析手段,而且为拉深智能化控制中的参数识别模型和预测模型的建立奠定了理论基础.
提出了一种通用求二次旋转曲面面轮廓度的算法.首先使用最小二乘法利用所有的测量点求出被测曲面的一般方程,根据被测曲面特征采用高精度算法从二次齐次变换矩阵求出一特定的特征值及其相应的特征矢量,则该矢量为二次旋转曲面的旋转轴线方向.然后以此方向作为被测曲面的基准轴线方向,确定出旋转及平移坐标变换矩阵.根据各参照曲面的特征,确定出...
对自转扭带换热管内流体的运动进行了分析,根据流体在自转扭带管内的切向运动特点,提出将自转扭带等效虚拟于静止扭带的思路.建立内置螺旋扭带换热管流体流动的三维物理模型,采用大型CFD软件FLUENT6.0中的RNG k-ε模型对内置扭带换热管内的流动与传热进行了数值模拟,得到了内置扭带换热管流体流动的速度、压力、湍流强度场分布规律及传热特性.比...
独立制造岛是一种分布式的单元化制造系统,能克服传统生产车间纵向和横向严格分工的组织结构的缺点,获得最大的生产效率.但是如何筹建一个功能完备、效率充分的独立制造岛是企业经常面临的最大问题,特别是,具体到每个独立制造岛内应该投入机床的种类和各类机床的配置数量的硬件规划问题.采用基于进化计算的启发式仿真优化方法来解决独立制造岛硬...
针对具有急回特性的Ⅰ、Ⅱ型曲柄摇杆机构,通过深入分析极位夹角与构件尺寸之间的内在关系,获得了Ⅰ型曲柄摇杆机构极位夹角分别小于、等于或大于90°的几何条件以及Ⅱ型曲柄摇杆机构极位夹角一定小于90°的结论,揭示了曲柄摇杆机构设计时作为己知条件的极位夹角和摇杆摆角之间应满足的要求.首次将研究结果综合形成为5个定理,并通过实例说明了这些...
工艺偏好知识是工艺决策者和工艺设计者关注的重要知识.针对工艺属性复杂多样的特点,采用扩展粗糙集模型,将经典粗糙集模型进行扩充,综合运用等价、相似和偏好关系,即复合关系进行工艺偏好知识的挖掘.接着给出工艺属性的预处理方法、工艺属性的约简算法、工艺偏好规则的表达方法和工艺偏好知识的归纳学习算法.最后以孔加工工艺信息表为例进行实...
研究了平片圆管表面,开缝片圆管和开缝片椭圆管表面的流动和换热特性.翅片表面的缝为辐射布置,下游布置较多的缝.椭圆管的长短轴之比为2.25,与圆管具有相同的周长.研究结果表明,两种开缝片的换热量远大于平片,椭圆管开缝片的压降低于圆管开缝表面.在泵功消耗减少2.5%时,椭圆管开缝的换热量比圆管开缝高7%.椭圆管虽不能改善温度梯度和速度场的协...
提出一种基于工作空间综合和灵巧度、速度和几何精度等性能指标分析的2自由度并联机器人运动学优化设计方法,构造一种由灵巧度、运动速度和运动分辨率等变量组合而成的工作空间全局评价指标.优化过程分为两步进行:首先以灵巧度、力传递特性和避免奇异位形的几何条件为约束,综合出具有良好特性的工作空间,在此基础上研究不同杆长比下实现目标工作...
将扫描线断面轮廓形状近似看作一段圆弧、以相邻扫描线重叠面积与凹沟面积相等为原则确定扫描线间距.对分区扫描和环形扫描两种扫描方式进行分析和比较,环形扫描方式明显减少激光光闸开关次数、系统稳定性和零件成形精度提高,但是相邻扫描线间浸润性差、沟壑较深,而分区扫描方式扫描间距稳定单一、浸润性好、沟壑较浅,但是激光光闸开关频繁、空...
针对金属粉末注射成形过程中喷射所引起的气穴、不良流动等缺陷,对高相对密度钨球合金制品进行了注射成形试验,发现钨球注射成形初期存在喷射现象,喂料-进入型腔即发生剧烈扭曲变形.通过多种成形工艺参数的组合,并且根据非牛顿流体的剪切变稀特性,采用高速高压成形工艺使得注射过程在瞬间完成,从而消除喷射对金属粉末制品的影响.同时,采用Moldfl...
揭示了液压挖掘机负流量控制的节能机理是控制六通多路阀的旁路回油流量为小的恒定值,在此基础上建立了负流量控制系统的数学模型,并在自行研制的试验样机上用电液比例技术再现了挖掘机上的负流量控制,证明了模型的正确性,进一步阐明了这一模型的应用方向.
公差给出了有误差的真实加工零件可以变动的极限范围,然而现有的三维CAD系统无法有效地表示、生成出零件带公差信息的变动体.以孔特征为研究对象,系统地研究了其所有可能的公差要求组合,讨论了孔特征中心轴线可变动范围的快速确定方法.结合给定的不同公差类型,讨论了孔轴线和孔表面变动体生成方法.建立了孔特征变动体生成的数学模型,并给出了实...
采用数值模拟方法和混合硬化弹塑性本构关系,提出了基于弹性张量的应力补偿更新算法,引入等向强化系数,给出了有限元计算步骤,基于ABAQUS/Explicit平台开发了子程序VUMAT,并在单个单元模型中验证了其可靠性.将其应用于环件冷辗扩过程模拟中,着重研究了等向强化系数对环件冷辗扩成形的影响规律.结果表明,随着等向强化系数的增大,辗扩力、辗扩力矩...
提出了一种定量检测梁类结构多裂纹参数的方法.利用适宜求解奇异性问题的小波有限元法,从动力学正问题入手,对裂纹梁进行有限元建模,获得裂纹故障在结构固有频率上反映的本质征兆,并利用曲面拟合技术绘制出以裂纹位置和深度作为变量的固有频率变化率曲面,然后对整个裂纹梁进行剖分,迭代求解出每个剖分单元上的结构损伤系数.损伤系数为正的单元诊...
针对超磁致伸缩执行器的磁滞非线性问题,应用Priesach理论模型建立了执行器的磁滞模型,并根据其逆模型设计了前馈补偿器,同时设计了磁滞模型的自适应算法和动态调整前馈补偿器的参数,最终实现对执行器磁滞非线性进行补偿和控制.仿真和试验结果表明该模型能够很好的描述执行器的磁滞非线性,采用自适应算法有效地改善了执行器输出位移的磁滞非线性...
建立了大面积热丝化学气相沉积衬底温度控制系统的数学模型,提出了一种基于自回归模糊神经网络控制策略,并进行了计算机仿真和试验研究.结果表明,系统具有较强的自适应、自学习能力,对设定轨迹具有良好的跟踪性能,可很好地满足金刚石膜沉积过程中系统的控制性能要求.
介绍了一种基于渐开线环形齿球齿轮传动的机器人新型柔性手腕及其空间八杆驱动机构.该柔性手腕由六个球齿轮按特定规律串联而成,构成了一种多系杆的空间运动行星轮系机构.新型柔性手腕具有3自由度,可实现全方位偏摆运动和自旋运动,任意方位最大偏摆角可达126°,其运动性能明显优于著名的Trallffa柔性手腕.介绍了多个球齿轮的串联结构型式,分析了...
轧机是计算机控制的复杂机电系统.由于设计问题、结构损伤或系统故障,在某种条件或干扰下,可能产生持续自激振动.轧机的这种运行故障严重影响产品质量,损坏设备,甚至使生产中断.提出一种基于多参数同步综合测试、系统辨识和动力学分析与修改的综合方法,从试验与理论上分析了轧机产生自激振动的原因与消除方法.在研究的工程实例中,由辊缝位移传感...
以SiCp/ZL101A复合材料为研究对象,研究在非真空振动液相扩散连接下被焊表面的孔洞的闭合和氧化膜破碎行为.结果表明振动对孔洞闭合及氧化膜破碎效果明显,并且共晶液相的存在促进了孔洞的闭合和氧化膜的破碎.并在试验的基础上,先后建立了振动条件下固态孔洞闭合和氧化膜破碎模型和固液共存状态下孔洞闭合和氧化膜破碎模型.
在建立支链子系统、机架子系统和整机刚度模型的基础上,分析评价了一台4自由度混联机床并联部分的刚度.分析结果轴承是影响机床刚度的薄弱环节,x方向刚度变化较大,影响机床的加工精度.提出了刚度变化率指标,分析了工作空间x方向刚度变化率的影响因素.完成了以静刚度变化率为指标的优化设计,为机床刚度优化和设计提供了理论依据.
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