面对学生较难把握本学科最新发展动态以及与相关学科知识横向联系的现状,针对学生在科技实践活动中创新意识不强与创新能力不足的问题,以单片机远程实验系统设计为切入点,基于TRIZ理论指导学生自主、高效地完成系统的创新设计,使学生摆脱对指导教师及其经验的过分依赖。通过建立单片机实验系统的功能模型,进行组件相互作用的分析,找出存在的物理...
运用博弈论的思想来求解多目标设计问题,将各目标视为各个博弈方,运用模糊聚类分析来进行各个博弈方策略集的划分,建立合作博弈模型,通过法向约束方法求解出均匀分布的Pareto前沿,避免产生局部优化解,再通过求解合作博弈模型获得各个博弈方的收益均衡及整体收益高的满意解,从而有效地求解多目标设计问题。最后以汽车盘式制动片设计为例说明和验...
研究机器人总质心在运动过程中的变化是机器人步态设计和路径规划的基础。开发具有手脚融合功能的四足机器人,可以加快机器人的实际应用。由于手脚融合功能的四足机器人结构不对称,其运动中质心计算更为复杂。文中采用坐标齐次变换理论,将机器人总质心计算与机器人运动分析过程统一,给出了这类机器人质心计算的过程及相关公式,并以实例进行了说...
提出了一种四自由度混联驱动平台并研究了其尺度综合方法,该平台由3-PUS/PU并联平台与静平台通过移动副串联而成,3-PUS/PU并联平台PU恰约束支链的移动副采用气动支撑单元,由压缩气体承载驱动平台的主要负载,以减小运动所需主动支链驱动力并提高驱动平台的模拟性能。基于Rayleigh商和向量的性质,提出了基于向量2范数的模拟性能评价指标,通过单调...
根据煤矿对枕木或支柱的放置工艺和性能要求,设计了一种工作机构——矿用机械手,实现抓取并夹持工件-旋转-松开放置工件一系列动作;设计了机械手各关节,利用SolidWorks三维软件建立实体模型;通过详细计算和分析,最终确定机械手的抓取机构、扭转机构和摆动机构。
针对在覆膜移栽作业中普遍存在的钵苗站直率不高或损伤地膜等问题,设计出一种零水平分速度钵苗栽植机构。该栽植机构通过在破膜打孔过程中不断调节扩张器的入地角度,实现了打孔时扩张器尖端的水平方向零速度,从而可以在地膜上打出适合钵苗栽植的直立孔,并避免扩张器带起或划坏地膜等问题的发生。通过对该机构的运动分析,建立了破膜打孔过程中扩...
为有效提高高强钢筋生产效率和矫直质量,基于楔钳作用机理,提出一种多点作用辊式止转筋机构：两侧多辊对称压下,中间三辊具有曲率微调功能,针对不同直径的高强钢筋,形成匹配的大变形曲率,并处于楔钳夹持状态,保证后续矫直过程的止转筋。基于ANSYS/LS-DYNA对止转筋机构工作过程进行有限元模拟,并对钢筋转动角度随时间变化图、接触应力状态及其变...
针对柔性微位移放大机构的结构特征进行分析,利用一组具有不同连杆长度及倾角的微位移放大机构进行算例分析,指出机构中柔性铰链与连杆组成的组合柔性结构是机构的重要组成部分,其中连杆的长度与其倾斜角的取值影响组合柔性结构的厚度比与长度比,对机构的放大性能起着关键的作用。根据分析结果提出用以提高机构放大比的微位移放大机构设计的一般...
针对一款全新设计的四缸柴油机,计算了油底壳机油容量;采用Pro/E软件建立了油底壳的三维模型,模拟了油底壳内最大及最小机油容量情况,以及最小机油容量时集滤器不存在吸空现象;采用有限元分析软件ANSYS Workbench对油底壳进行了模态分析,提出了提高其低阶频率的3种结构优化措施;经过装机试验,优化后的油底壳满足设计要求,设计方法可靠。
针对并联机构数学模型不易获得,传统控制方法难以实现精准控制,提出了利用模糊PID控制器对3-TPT并联机构进行控制的方法,克服了简单模糊控制和传统PID控制精度不高的缺点。介绍了PID和模糊控制器各参数的调节作用,分析了模糊PID控制的影响因素,建立了模糊控制规则。通过Simulink建立模糊PID控制模型可以直观了解控制系统结构,操作简便,参数易调...
为了同时考虑车门结构多响应的最优性和响应对可控因子波动的稳健性问题,文中基于车门的1阶频率、侧向刚度、垂直刚度、侧面碰撞多种工况,提出了一种多目标优化设计方法。通过对整车碰撞模型的简化,提高设计效率,采用拉丁超立方试验设计和响应面方法得出各响应的近似数学模型,并在此基础上构建包括最优性和稳健性在内的总体多目标优化模型,最后...
简述了动力总成悬置系统优化的能量解耦法和最小传递率优化方法。在此基础上,针对动力总成悬置系统的6自由度模型,使用一种新的并列分层多目标优化混合遗传算法,运用MATLAB对动力总成悬置的刚度进行了优化。结果表明,优化算法能够有效地完成优化工作并且可以使悬置系统的能量解耦率和传递率有明显的提高。
FSAE赛车的空气动力学特性对赛车的设计和性能有重要影响,特别是气动阻力系数和气动升力系数。采用计算流体力学（CFD）对圆弧型和锋利型车身外流场进行数值模拟分析,对比车身风阻系数和升力系数,同时对不同的离地间隙进行对比。计算结果表明：圆弧型车身有利于降低风阻系数,车身存在最优离地间隙。采用上述计算结果对自行设计的赛车车身进行优...
借助有限元软件ANSYS对套管在均匀、点状和裂缝腐蚀缺陷下的剩余强度进行了计算。结果表明：均匀腐蚀下套管剩余强度随壁厚减薄而近似线性降低;点状腐蚀套管剩余强度变化为降低—平稳—降低;裂缝腐蚀下套管内压和外压剩余强度变化与点状腐蚀趋势近似,而拉伸曲线只在开始时急剧下降,随后一直保持平稳;腐蚀后套管承载能力由大到小排序为：点状腐蚀...
旋转定位方法在生物组织图像扫描或细胞注射实验中有着重要的应用。文中针对生物显微镜中旋转定位功能的缺失,设计了一种紧凑型步进电机驱动的旋转工作台,提出了使用不等长十字标记对齐法来辅助定位。利用特征跟踪算法实时追踪目标,再结合倒置显微镜自身的X/Y载物台和基于图像的视觉伺服控制器,完成生物样品的定位。实验显示,定位后两十字标记角...
基于关节式三坐标测量机的结构,阐述了一种实现双旋转轴轴线平行度误差的标定方法,并通过大量实验数据,表明该方法可快速、有效地完成两个旋转轴轴线平行度误差的标定工作,具有易操作、成本低和灵活度高等优点,大幅提高了标定效率。
提出了基于实体特征的自动建模系统SFRE的方案,该方案对实物原型的点云数据进行分类处理,找出形成最简单体元的数据点集,识别体元类型,在商业化造型软件环境下实现体元造型和拼合,以构造原型的CAD模型。SFRE系统由两部分组成：第1部分为自动建模编程软件,在Windows平台上运行,自动编制实现实体造型的程序,完成数据处理、特征识别和构造特征树工...
运用断裂力学方法和逐次循环法计算含初始缺陷金属结构的腐蚀疲劳裂纹扩展寿命;考虑裂纹尺寸、载荷、材料等参数的随机性,基于金属结构裂纹扩展理论,提出了一种以疲劳累积损伤ψ（a2,a1）代替裂纹长度a（N）作为功能函数的腐蚀疲劳可靠性分析方法,建立了等幅载荷谱作用下金属结构基于累积损伤的腐蚀疲劳裂纹扩展可靠性评估模型和基于Monte-Carlo...
钣金件是倒装芯片键合机上常用的蒙皮或连接部件,其质量轻、壁薄,常因电机或外部环境激励而产生振动和噪声,所以有必要研究其振动特性。为得到钣金件较真实的模态特性,采用了基于ANSYS Workbench的有限元计算模态分析与基于多普勒激光测振技术的试验模态分析相结合的研究方法,分析得到钣金件的前6阶固有频率与振型,并将计算与试验的结果进行对比...
为满足用户对工作座椅舒适性的要求,设计了能实现椅面与靠背相对运动的座椅底盘结构。用户向后靠压椅背时,座面向后运动,同时略向下倾斜,即靠背与坐垫夹角从105°增至115°。在Pro/E软件中完成了实体结构的设计、装配及机构运动干涉仿真,给出了最终设计方案,为研究座椅舒适性及其工效学提供参考。
探索修井机在结构功能已经完成的基础上,进行工业设计优化的方法,以达到提升方案品质的目的。以FRT5340TXJ型修井机为例,通过分级推论法明确设计任务,再综合＂外观设计＂、＂人机工学＂、＂色彩搭配＂等因素设计多个方案,最后依照产品设计基本原则对方案进行筛选,确定最终方案。该设计流程有效提升了设计方案的品质和可行性,为同类产品造型设计...
近年来,电子商务在我国兴起,快递配送行业随之得到高速发展。国际知名的快递企业拥有先进的技术设备和信息技术网络,而我国快递行业还处于通过人工作业方式完成业务的阶段,亟需引进新的模式、技术和设备。以智能快递自提系统为例,结合发达国家＂包裹收发站＂思想,基于客户、快递企业及一线派送人员的需求,综合应用物联网通信技术、近场通讯技术...
2014年8月8日—12日,由中国机械工程学会机械设计分会、天津市设计学学会等单位主办,天津市设计学学会承办的＂工业设计科学研究与学术论文写作高级研修班＂在天津成功举办。研修班邀请了南京林业大学、浙江大学等高校的教授及《机械设计》杂志社相关编辑担当主讲,宗旨为加强广大会员们的科学研究与学术论文写作能力。
随着数控机床技术的发展,在满足功能需求的前提下,用户对机床的外观质量要求日渐提高。通过对国内外大型机床企业370个系列的产品进行分析,分别总结出数控机床的形态和色彩要素,以此为基础研究数控机床的造型设计特征;根据各个企业数控机床的产值,赋予形态要素不同的权重,总结数控机床形态的发展趋势及配色的基本规律,为数控机床造型设计提供参...
运用感性联想法（SAM）构建产品设计创意过程。在对跑步机设计要素分析的基础上,通过创造性技术对跑步机设计创意进行原型化验证。研究表明,该方法可有效鼓励设计师进行设计创新,进一步提高产品创新设计的整体性能。
在介绍无障碍设计概念的基础上,运用行为观察法、访谈法等科学研究方法对老年人的生理和行为特性进行了调查和分析。结合步行车的功能要求及其组成对其无障碍设计提出针对性建议。
通过市场调查和用户需求分析,对便携式购物自行车进行了创意构思;通过结构特征和外观模块分析,确定了设计方案,运用计算机辅助设计方法及工厂实验等环节对方案进行了验证,最终完成便携式购物自行车的创新性设计,为相关产品设计提供参考。
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