针对管线焊接对口时的错口及管端椭圆无法调整等问题,提出一种大型管线内置对中系统,满足大型管线直径在660-990 mm之间的对中要求。以实现管线工程施工中管线快速和精确对接,能够使焊接前管线在十几分钟内实现快速精确对接,可以摆脱国外相关技术对我国管线施工的束缚。对不同涨紧方案进行比较,提出一种新型涨紧结构,并通过有限元软件Solid Work...
通过获取高精度点云数据实现高压压气机叶片数字化建模,采用不同方案拟合叶身曲面,建立了3种具有不同拟合精度的叶片实体模型,开展叶片振动试验验证模型可靠性。在叶片有限元振动研究中,进行叶片静频、动频和振动应力分析,得到典型工况下叶片的动态响应特性。分析发现,高转速工况下,3种模型高阶动频存在差异,模态振型及应力分布具有相对稳定性;...
低速磁浮列车采用电磁型（EMS）悬浮控制系统。由于系统的本质非线性和开环不稳定,使控制系统的设计成为磁浮交通的关键技术。文中首先建立了磁悬浮系统非线性动力学模型,并搭建了磁悬浮系统仿真平台,该平台可用于控制策略的设计与验证。然后利用线性化模型,设计了带有加速度反馈的PD控制律。通过仿真平台中非线性模型的仿真结果,优化了控制器结...
转轴是试验机的重要传动部件,由于扭转载荷和垂向载荷的作用,转动轴在其与轴承内圈过盈配合面处会出现微动损伤。利用扫描电镜、EDX等微观分析手段对失效转动轴损伤部位进行分析,通过分析,得出转动轴的微动损伤机制为：转动轴表面的微动磨损主要以磨粒磨损和黏着磨损为主,在损伤部位萌生的微动疲劳裂纹具有多源性,且扩展角度较小,损伤部位剖面的...
Klann机构是一种六连杆步行机构。为设计适应耕地作业环境的步行机器,以改善跨越性能和减小着地曲线高度波动为目标优化Klann机构,并在此基础上进行机构变异,增加足部连杆。使用ADAMS软件建模分析,并使用ADAMS自带OPTDES-GRG降梯度算法进行最优化设计。仿真结果表明：相对于Klann原机构,得到的八杆新机构在对地面作用方面由线接触变为面接触,跨...
为了降低轻型森林消防运兵车车身结构振动噪声,测算发动机在怠速工况及高转速工况下对车身的激励,基于有限元法对车身结构做频响分析,通过直接边界元法对车室声腔进行声场分析并预测乘员耳旁噪声,用ATV法针对关注频率进行板块贡献量分析,找到对场点贡献量最大的板块,所提出改进的方案使驾驶员及乘员耳旁峰值噪声下降了2.07%-4.28%。研究表明,该...
设计阶段进行失效预测可以有效减少产品投入市场所需的时间,同时,也可以提高产品设计的质量,降低项目成本。现有很多失效预测的方法,但是它们的应用过程繁琐,且预测结果受设计人员思维惯性的影响较大。为克服现有方法的不足,根据预期失效分析的原理,以TRIZ中的物质-场分析方法为理论基础,建立了面向失效预测的物质-场模型变换规则,形成了一种基...
椭圆曲柄是能够生成椭圆曲线的行星机构,用椭圆曲柄作为曲柄滑块机构的驱动曲柄,相当于一个具有变化的长度和速度沿着椭圆曲线运动的曲柄,从而改变了滑块的运动特性。文中研究了对心椭圆曲柄滑块机构的运动特性,给出了机构的曲柄存在条件、最小传动角、滑块极限位置、行程速度变化系数等性能参数的计算方法。提出了按位移特性对椭圆曲柄滑块机构...
为模拟弯曲阻力实验台的工作过程,研究输送带弯曲阻力变化规律,采用虚拟样机技术,将实验台的机架视为各项同性弹性体,将输送带视为各项异性弹性体,构建了弯曲阻力实验台的虚拟模型,仿真分析了不同张紧力、不同托辊直径等工况下,输送带弯曲阻力变化规律及实验台的动力学特性。研究结果表明：弯曲阻力随着压下力和带速的增大而增大,随着张紧力和辊...
现有的椭圆振动切削装置普遍具有运动耦合现象,这直接影响了椭圆振动切削装置的加工性能。文中设计了一种并联式椭圆振动切削装置,建立了该装置的运动学模型,揭示了装置形成椭圆运动的工作原理。对装置进行有限元分析,得出现有装置的静力学性能。随后对该装置结构进行优化设计,优化后的装置解耦效果大大提高,利用响应面法对改进后的装置尺寸进行...
针对传统不对称单曲柄双摇杆机构中两侧摇杆存在相位角差而造成机构运动不平衡的问题,文中对曲柄中存在夹角的不对称单曲柄双摇杆机构进行研究,系统分析其在提高两侧摇杆同步性方面的优势。首先建立不对称单曲柄双摇杆机构的简化模型,基于平面连杆机构基本方程对摇杆同步性进行最优求解,得出极限偏差角最小情况下各杆长的经验公式,并对公式中影...
以某乘用车备胎仓为分析对象,基于三维CAD软件对该备胎仓进行轻量化设计,主要包括对备胎仓进行拓扑优化及材料替换。接着采用有限元分析软件Hypermesh对两种轻量化方案的备胎仓进行有限元静力分析。在保证原有强度及刚度的前提下,通过拓扑优化后的备胎仓质量减轻了6.6%,通过材料替换后的备胎仓质量减轻了55.7%。通过综合对比,采取材料替换的轻量...
基于户外机箱结构设计的特点,阐述了一种电子设备结构设计流程。论述了结构总体方案设计要点、密封性设计、电磁兼容性设计、三防设计、维修性设计、热设计,给出了密封条压缩量、波导通风板结构尺寸的计算公式。运用此设计流程,设计了一种户外电子设备,详细分析了产品的结构设计。产品样机各项指标满足设计要求,验证了该设计方法的工程应用性。
将一种基于振动响应的平面机构动平衡方法应用于高速压力机的设计中,通过激振载荷和振动分析,构造了系统的广义激振载荷矩阵和广义振动特征矩阵,建立了高速压力机主滑块质量与机身参考点加权振动响应之间的函数关系。将样机的配重振动试验与理论分析结果进行了对比,证明该方法在高速压力机动平衡设计中具有可行性,且相比于传统分析方法其分析误...
采用准静态侧向压缩试验和有限元仿真相结合的方法,对铝蜂窝填充碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Plastic,CFRP）结构的侧向压缩性能和破坏机理开展了研究。试验发现,在稳定破坏模式下,相对CFRP空管,铝蜂窝填充管件的平均峰值载荷、吸收能量和比吸能率分别提高251.6%,656.3%和400.0%,并且破坏过程也更加稳定。此外,采用Ls-dyna软件...
为研究采煤机工作状态下截齿截割阻力变化特性,设计了截齿截割阻力试验方案,并应用该试验方案,进行了斜切进刀工况和正常工况下的模拟截割试验,得到了截割阻力试验变化曲线。分析试验结果可知：在斜切进刀和正常工况下各截齿截割阻力均为间歇周期分段变化,且在单个周期内会出现波动;截割阻力在斜切进刀工况下整体上先增大后减小,但在正常工况下,...
从机构运动副约束导出动平台位置和姿态参数之间的耦合关系,给出了描述机构位形的独立参数。将具有四面体结构的动平台等效地处理成一个平面三角形,大大减少了约束方程中未知数的个数,降低了位置正解求解的难度,得到机构位置的解析表示。针对动平台位置和姿态参数互不独立的特点,提出确定工作空间的准则,得到工作空间边界的解析表达式,导出了工...
吸扫式清扫车的工作参数对其清扫效率和清扫能力有决定作用。开展了清扫车工作参数与清扫性能试验,获取了清扫车速度、风机工作流量、盘刷转速和垃圾分布密度与清扫效率的作用规律,开展了清扫车工作参数正交变量试验。试验结果表明：工作参数对清扫效率的主次顺序为风机流量、清扫速度、盘刷转速、垃圾分布密度。进行了不同参数组合下吸扫式清扫...
针对服务设计中设计者与用户认知差异较大的问题,提出利用访谈法、卡片分类法等构建设计者与用户的心智模型。以路径搜索法测量模型相似性的方法,确定认知差异要素,最终辅助设计者设计出更加符合用户认知的智能机器人服务。以金融行业智能机器人服务设计为例,比较了设计者与用户的心智模型,测量并确定了认知差异要素,辅助设计者构建了与用户认知...
机械装备体积大、结构复杂、操作步骤多,用户在操作、运输、装配、维修时交互行为复杂且易出错,为解决上述问题,基于FBS与基元模型,通过对人的实际操作行为进行层次形式化描述,提出以用户操作行为特征为导向的概念设计方法。运用基元模型的事元对人机交互行为置换、增删、扩缩、分解、复制,并映射符合使用方式的造型和结构,从而实现了用户操作的...
针对多线切割机识别性低、用户体验性差、产品竞争力弱的问题,提出以感官评价方法为指导的多线切割机造型设计方法和流程。通过对多线切割机造型、色彩、材质、功能等方面的研究,运用语义差分法搜集并筛选典型样本和初步感官指标;采用因子分析法对初步感官指标进行筛选,确定最终指标;最后结合模糊层次分析法对感官指标进行权重计算,明确多线切割...
为提高测井车中控舱人机界面交互设计的合理性,提出一种基于眼动追踪的综合评价方法。为提高评价的准确性及可靠性,通过眼动试验模拟目标用户在工作环境中的认知过程。首先分析综合热点图,直观得到认知焦点分布情况,其次选择首视点持续时间、总注视时间、注视点个数、平均瞳孔直径作为评价指标进行数据采集,通过结合熵的综合赋权法将不同眼动数...
以金属带锯床为研究对象,结合人机工程设计原理与方法,对金属带锯床的控制箱、操纵装置、锯床工作任务进行了人机系统分析,依据作业姿势确定了控制箱的高度、操作面的倾斜角度及控制箱的整体外形。通过分析金属带锯床相关行业男性操作者的手部尺寸,确定了金属带锯床操纵器的尺寸和操纵力的范围,得到作业人员的任务视距,最终形成金属带锯床整体人...
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