研究提出一种以柔性带作为啮合介质的齿轮传动。给出带式啮合介质齿轮及其基准齿条的合理齿廓和齿厚计算方法;在电功率流封闭式齿轮试验台上进行该传动与渐开线齿轮传动的性能对比试验以及水、油润滑性能对比试验;根据试验结果优选介质带进行传动性能和疲劳寿命试验。结果证明,介质带能改善齿轮的流体润滑、降噪、减振,使齿面不易损坏,降低制造...
利用材料力学弯曲变形理论的挠曲线近似微分方程,建立计算直角切口柔性铰链串联支链屈曲临界力的数学模型,在建模过程中定义平均屈曲临界挠度系数并给出其确定方法。采用商用有限元软件ANSYS8.0对大量不同参数的串联支链模型进行有限元屈曲分析,分析结果与根据数学模型计算得到的屈曲临界力十分接近,说明了所建数学模型的正确性。研制测试柔性铰...
研究一类新型5自由度可重构混联机械手的创新设计和尺度综合问题,该机械手模块由一2自由度球面并联机构和一条通过滑移副与之串接的两转动一移动串联运动链组成。该混联机械手由于将定点转动与相对滑移运动解耦,因此具有工作空间/支链行程比大的特点,适合高速轻载作业,可作为即插即用模块用于搭建不同类型的加工制造装备。在建立2自由度球面并联...
热丝化学气相沉积（Hot filament chemical vapor deposition,HFCVD）方法制备金刚石薄膜设备简单,成本低廉,适合大面积金刚石膜的产业化生产,其中衬底温度是沉积高质量CVD金刚石膜的重要参数之一。基于此,首先分析大面积HFCVD系统的热交换过程,建立大面积HFCVD系统衬底温度场的三维有限元模型。与传统纯热辐射模型相比,本模型更加接近实际系统,...
介绍电磁流量计干标定技术的研究现状及工业化应用前景,阐述电磁流量计干标定原理。指出如何准确测量有效区域内各点磁场信息是电磁流量计干标定技术工业化应用的关键技术,利用电磁流量计磁场的交变特性,通过测量电磁感应所产生的其他物理量间接获取电磁流量计有效区域内磁场信息,是解决此关键技术的有效途径,并以此为基础重点分析了涡电场测量...
对复杂齿廓进行离散,采用移动最小二乘法进行插值重构齿面,进而采用数值方法求解传动过程中接触区的形状及其变化。采用减半递推技术进行接触区搜索,计算效率高,收敛快。编写相关程序对非渐开线变厚齿轮和渐开线包络环面蜗杆两种复杂齿廓齿轮传动进行接触区分析,分析结果验证非渐开线变厚齿轮可以实现空间线接触而渐开线包络环面蜗杆传动承载能...
少自由度并联机构完整雅可比矩阵为6×6矩阵,包括运动子矩阵和约束子矩阵两部分,由于前者的代数特征不能反映出机构的约束特性,在对此类机构进行运动学分析和几何参数优化设计时,必须建立完整的6×6雅可比矩阵。鉴于此,基于对偶螺旋理论,以4自由度机构2RPS-2UPS为例,给出非全对称少自由度并联机构完整雅可比矩阵的推导方法。首先,根据螺旋理论推导...
针对注塑成形过程的重复运行特性,采用离散预期学习控制方法对注射阶段的关键变量注射速度进行控制。针对离散化后的注塑机注射速度模型,根据收敛性条件以两步法设计预期学习控制中的两个参数——超前步长与学习增益,并与连续预期学习控制作了比较。当收敛性条件不能在整个频段内满足时,利用DFT/IDFT截断可学习频段外的频率信号,保证跟踪误差单...
针对传统模块化设计的局限性,将参数化设计和变量化分析技术引入模块化设计,提出广义模块化设计方法,从而拓展模块化设计的应用领域,使其既可适用于系列分级特性比较明显的产品及其产品族的开发,又可满足工况复杂、大载荷,需要进行结构强度、刚度设计,系列分级特性不明显的机械产品的开发设计。对广义模块化设计原理、广义产品平台、基于广义模...
针对超磁致伸缩微位移驱动器（GMA）的非线性迟滞特性,通过密度函数法和F函数法建立GMA的两种Preisach数值模型,仿真和试验表明F函数法对滞回曲线的预测效果优于密度函数法。为将Preisach数值模型应用于GMA的实际控制系统,提出一种Preisach实时数字补偿算法,建立基于Preisach前馈补偿的PID控制模型,分别采用开环、普通PID和带Preisach前馈补偿的...
针对目前评价生产系统结构优化方案时缺乏定量方法和系统结构有序度研究中现有结构熵模型存在的问题,以信息的发送与反馈机制为基础,通过对结构熵相关概念的定义,利用条件熵原理以及古典概率原则,建立具有动态性和一般性的系统结构熵模型。实证研究中,以某加工车间的典型零件作为研究对象,分析工件在实施单元制造生产方式前后相同加工路线上所经...
对钨极氩弧焊（GTAW）全熔透熔池进行受力分析,建立熔透熔池的力学模型,提出熔池塌陷的力学判据。利用所建立模型计算并讨论影响熔池塌陷的各个作用力的动态变化、大小和百分比组成,并预测钨极氩弧焊焊接不锈钢和低碳钢薄板时在不同焊接速度下的合适焊接电流范围。试验结果与理论预测相一致,验证了所建立模型的实用性。
为提高机器人与人合作或交互的质量,减少机构自身的重力、惯性等带给使用者的不舒适体验,研究机构的参数设计方法,以一种2自由度虚拟样机为例,综合考虑运动学与动力学各向同性,以操作空间使用者需要克服的最大惯性来衡量机构的反向可驱动性,分析机构参数对系统性能的影响。以运动学各向同性为指标,给出运动学参数设计标准。建立机构的动力学模型...
对R410A-润滑油混合物在7mm C形水平光管内流动沸腾的换热特性进行试验研究和分析,并基于混合物性开发出7mmC形水平光管内流动沸腾的换热预测关联式。试验工况为：质流密度200kg·m^–2·s^–1、300kg·m^–2·s^–1、400kg·m^–2·s^–1;蒸发温度5℃;测试段干度范围为0.3～0.8;润滑油浓度范围为1/～5/。润滑油的存在引起换热增强,最大增强换热达30.1...
以2K-V型减速机为研究对象,综合考虑系统中各零件的加工误差、安装误差、间隙及齿轮啮合刚度、轴承刚度等因素对传动精度所产生的影响,建立该系统的动态传动精度非线性动力学计算模型,并用Newmark法对其进行求解。该方法为研究2K-V型传动装置的动态传动精度提供了相应的理论依据,同时也有助于其他类似齿轮传动系统的动态传动精度研究。
针对电子束选区熔化成形技术中金属粉末在高能电子束作用下容易溃散的特点,进行不同形状的316L不锈钢粉末的成形研究,得出既不溃散又具有较好成形性的粉末配比。针对成形过程中成形区域的温度场分布特点,提出成形件旋转法和多连通区域零件的薄层切割法,能较好地解决成形件第一条扫描线球化和成形区域不同部位所需温度不相同的问题,简化CAD模型的...
从工业设计出发,提出图解思维的方法来研究产品设计中用户和设计师的隐性知识。探讨图解思维的概念和特点,结合口语分析法,以运动型手机外形设计为例,从抽象层面到形象层面通过三个试验研究用户和设计师的隐性知识表达过程,并以试验数据为基础,提出产品设计过程中两种隐性知识表达模式,分析这两种模式与设计要求,以及设计结果之间的关系。研究表...
导出薄板单面液体负载时的兰姆波特征方程,并计算出其频散曲线。根据兰姆波中某些模态的特征参数对液体敏感的特性,提出并实现了一种利用超声导波技术实现大型罐体液位定点检测的方法,并给出试验结果。结果表明,液体负载对相速度频散曲线、能量速度频散曲线影响不大,对衰减频散曲线影响较大;试验结果与理论吻合;该方法可用于大型罐体的液位定点...
提出一种快速制作聚二甲基硅氧烷（Poly（dimethylsiloxane）,PDMS）微流控芯片复型模具的新方法,并对其制作工艺进行研究。以液体光刻胶为模具材料,在液态下通过紫外光曝光使光刻胶固化而形成模具微结构。在整个制作过程中不需要对液体光刻胶进行烘烤,与目前使用较多的以SU-8光刻胶（一种负性环氧型光刻胶）为模具材料的制作方法相比,不仅简化...
为提高磁悬浮控制力矩陀螺框架高速时的磁悬浮转子系统稳定性,研究磁轴承的电磁力—线圈电流/转子位移非线性的线性化及其控制方法。分析框架转动时的磁轴承工作点变化规律,提出磁轴承力—电流/位移特性基于框架转速的变工作点大范围线性化方法,根据线性化得到的线性变参数模型设计增益调节与前馈控制相结合的控制律,按照框架转速的大小对磁轴承...
将热权函数法拓展为包括温度载荷、表面力和体积力等机械载荷在内的通用权函数法。通用权函数只与物体的几何形状有关,与时间及载荷无关。利用多虚拟裂纹扩展技术,给出热和机械载荷联合作用下的三维I型裂纹问题通用权函数法的有限元格式。通用权函数法特别适合于计算复杂冲击载荷下应力强度因子分布的过渡过程。计算实例表明,通用权函数法具有很...
为解决电磁热裂纹止裂技术应用的关键问题,采用数值模拟和试验的方法研究金属试件止裂和止裂后的力学性能。应用热—电耦合的分析方法模拟研究带有预制双裂纹的标准合金钢拉伸试件脉冲放电止裂瞬时的温度场,并为实施止裂试验提供了工艺参数;应用ZL-2超强脉冲电流发生装置实现了空间双裂纹的止裂试验,放电后两个裂纹尖端附近均熔化形成焊口,裂尖...
以新型颗粒增强铝基复合材料（SiCp_A356）制动盘为研究对象,在试验研究SiCp_A356复合材料常、高温力学本构关系和低周疲劳寿命曲线的基础上,系统地对制动过程中SiCp_A356复合材料制动盘的瞬态温度场、应力应变场以及热疲劳寿命预测方法进行研究。运用热弹塑性有限元分析模型,进行制动盘的多线性随动强化热弹塑性应力应变场数值模拟,结合制动盘...
提出一种产品散乱数据点云型面特征快速分析算法。该算法基于R＊-tree动态空间存取模型,能快速、准确地获取点云局部型面参考数据,并采用最小面积包围矩形法对其进行参数化;以自由曲面逼近产品局部型面,估算数据点云型面曲率值;将点云型面曲率映射为RGB颜色值,以曲率云图反映产品型面特征分布。该算法运行效率高,产品数据适应性强,型面特征分析...
为探讨磁盘片表面NiP涂层在颗粒冲击过程中的碰撞损伤及与冲蚀时间的关系,利用高分辨透射电镜、原子力显微镜、X射线光电子能谱仪和俄歇电子能谱仪等考察计算机硬磁盘基片表面NiP涂层经含SiO2纳米颗粒抛光液冲击后发生的微观物理变化。结果表明：经纳米颗粒碰撞后的计算机硬磁盘基片表面NiP涂层损伤随碰撞时间明显变化,在经颗粒碰撞后的表面上可...
针对点云数据和三维CAD模型坐标配准过程中初始对应位置无法定量确定及最临近点计算效率问题,提出基于扩展高斯球的快速模板匹配算法,通过点云数据扩展高斯球空间与笛卡尔空间的相互转换,使外特征配准算法中测量点云与三维CAD模型初始位置的确定得到定量解决。为提高配准算法中点云数据与三维CAD模型最临近点的计算效率,采用三维CAD模型引导点云...
针对转子系统动静件间发生碰摩时会引起弹性应变而产生声发射,进而可利用声发射来辨识和诊断碰摩故障的特点,首先对碰摩声发射和碰摩振动信号进行了试验对照研究,讨论基于声发射的碰摩辨识别方法的独特优越性。然后,着重对碰摩声发射的特性进行了试验研究,并借助于小波尺度谱优越的时频分析性能,利用小波尺度谱对碰摩声发射的时频特性、传播特性...
提出基于产品功能和物理拓扑结构的进程模型,将产品自顶向下设计进程分解为模块任务、零件任务、设计参数及其相互关联等基本组成元素。根据自顶向下的设计进程特点,提出产品集成协同设计软件系统架构,设计相应模块任务、零件任务以及基于敏度分析的设计方法,采用Java及Web技术实现了上述系统,以变速箱为设计实例说明系统的应用过程和效果。
发展一种利用商业有限元软件进行摩擦系统全模型摩擦噪声预测的方法,可以对包括摩擦力和真实边界条件下的摩擦系统的复特征值进行分析,提出进行摩擦噪声预测的主要步骤。该方法能够大大提高摩擦噪声预测分析的精度和效率。利用该方法分析往复滑动摩擦系统的噪声发生趋势,获得系统特征方程的特征根及其变化特性,据此可判断摩擦系统自然频率和可能...
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