从机器人关节空间出发,以单关节系统为例,针对机器人关节空间能量最优的运动轨迹优化方法进行了研究。在基于Stribeck摩擦模型构造单关节系统动力学模型的基础上,建立了以傅里叶级数表征任意位置和规律的运动轨迹规划方案。以能量作为优化目标,通过添加边界位置、速度及加速度等约束条件,构建了运动轨迹优化的理论模型。基于遗传算法对傅里叶级...
为缩短液力变矩器的设计周期,节省试制与试验成本,文中基于液力变矩器的基本原理和流场理论,用欧拉方程和伯努利方程对叶片内流场进行了理论分析,并借助三维流场仿真软件Ansys-CFX对某车用液力变矩器进行了性能计算。得出了不同速比下的效率、变矩比和公称力矩;为了验证该仿真计算的正确性,搭建了液力变矩器综合试验台,并进行了产品性能试验。结...
针对单蓄能器液压混合动力汽车能量回收率与制动性能不能兼顾的问题,提出基于复合蓄能器的液压混合动力汽车新构型。文中使用的是30 L和10 L蓄能器组成的复合蓄能器,利用蓄能器容积越大储存能量越多及小蓄能器内压力建立较快的特点对传统液压混合动力汽车进行改进,保持蓄能器总体积不变,使用AMESim-Simulink软件搭建基于复合蓄能器的液压混合动...
以球面5R机构为原型,通过添加冗余驱动支链的方法,得到了一种新型高精度、高承载和大工作空间的冗余驱动并联二维指向机构。以消除机构内部奇异、增大机构工作空间为目标,针对具有特定驱动螺旋的冗余驱动支链进行综合;通过对比各分支,筛选出了一种结构简单、精度高、承载能力强的分支,构成了新型冗余驱动并联二维指向机构,并对该机构的位置反解...
为了探究两种不同早稻品种在圆筒筛内筛分运动规律。文中采用DEM（Discrete Element Method）与CFD（Computational Fluid Dynamics）软件进行气固耦合,并研究两种不同水稻品种在筛分过程中的速度及受力的变化规律,揭示微观筛分过程。仿真结果表明：饱谷在圆筒筛内不断堆积,随着筛筒的旋转不断翻转,最终从筛孔掉落;中早22号和中早39号水稻的筛分...
针对工业环境中的人机安全合作问题,利用一种新颖的安全评估方法——危险场法对其危险程度进行评估。该方法综合考虑了机械臂与障碍物间的相对位置矢径、机械臂的速度及二者之间的夹角等关键因素。文中对Lacevic等人提出的质点危险场计算公式进行改进,在简化计算同时引入障碍物速度,并将其推广至整个机械臂,求得机器人累积危险场解析表达式。用...
针对机器人全局性定位精度分析及误差评定问题,提出了概率精度指标及其定义,同时提出了机器人在整个工作空间内概率精度分析的MATLAB软件模拟方法;并以新型混联码垛机器人为例,建立了基于MDH模型的机器人定位误差模型,采用概率精度法进行定位精度预估和灵敏度分析;模拟结果表明,机器人在不同工作点处的定位误差不同,综合定位误差不是各误差源的...
金属增材制造技术以其可以高效成型复杂结构的优势,逐渐成为一种成熟的制造手段。金属增材制造在可以成型复杂结构的零组件整体,在减少连接机构和连接工艺的同时,也可以成型出传统工艺无法成型的空前形状结构的部件,从而达到轻量化的目的。文中通过有限元分析对原始设计进行了数值计算,随后通过拓扑优化、形状优化等手段,对其进行结构上的重新设...
针对大吨位高速液压冲击试验机的超大流量油液供给问题,提出了一种高压超大流量快开阀的新型结构。介绍了快开阀的组成结构和工件原理,进行了关键结构设计。采用Fluent软件对快开阀流场进行稳态仿真分析,得到流体通过快开阀的流速和流量随阀口开度与压差的变化曲线。对快开阀的开启过程进行了受力分析,通过AMESim建立其物理模型,得到开启动态响...
针对人工穿经速度慢、效率低的问题,设计了综丝分离传送系统。机械系统由分离机构、转移机构和脱出机构3部分组成。以三菱Q系列PLC及定位模块QD75P4为核心构建控制系统,上位机采用三菱GOT1000触摸屏,完成穿综图花型的设定及分离传送过程中的运行监控。基于穿综图要求和机械系统布局,设计了数字化控制流程图。开发了具有普适性的综丝花型控制算法...
针对目前乌昌地区葵花采收完全依靠人工,劳动强度大,收获效率低等突出问题,设计出了基于割台和脱粒装置的新型背负式葵花收获机。介绍了整机机构、工作原理和主要技术参数,确定了各关键部件的基本结构。同时,分析了葵花整个收获过程,得出了分禾器的宽度和锥角、拨禾链的线速度、输送装置的速度与收获效果的关系。试制物理样机并进行田间试验,结...
针对笼套式节流阀在生产中的气动噪声问题,采用大涡模拟（LES）及气动声学模型（Acoustics）对笼套式节流阀流场及声场进行模拟计算,分析了节流阀气动噪声的产生机理。研究结果表明：在节流小孔处流道结构发生突变,导致气体通过小孔后的流场变得极度紊乱,并产生剧烈的速度、压力脉动,从而形成了强烈的湍流噪声;流场中气体的最大速度为1.69Ma时,...
临界面法在多轴疲劳研究中得到广泛应用,对于光滑试件连续函数加载情况,可以利用理论方法计算其应力应变关系及临界面位置。对于缺口试件,由于存在应力集中,很难利用理论的方法计算其缺口根部的应力应变关系及临界面的位置。文中借助有限元法对缺口试件根部进行应力应变分析,并利用坐标变换原理确定最大剪切应变幅所在的平面,定义最大剪切应变幅...
工程系统可靠性分析中,某些认知不确定性变量无法采用单一的理论模型进行准确地描述,常存在不确定性信息的丢失。为了准确处理工程系统的可靠性信息,文中提出了一种证据理论结合模糊分布的可靠性分析方法。首先通过对证据理论中的焦元赋予隶属度函数建立起模糊分布的证据理论模型。然后通过融合方法求得相应模糊焦元的BPA（Basic Probability As...
用运动螺旋表示构件的相对运动得到分支运动螺旋系的反螺旋,它代表分支施加给动平台的结构约束螺旋系,由此导出动平台运动螺旋系,将动平台可以实现的运动螺旋解析地表示成基础运动螺旋系的线性组合,其节距变化范围和轴线分布区域可以用来量化动平台运动范围。导出了动平台运动螺旋的节距与线性组合系数的关系,它们构成了一个三次曲面,螺旋轴线分...
直升机主减机匣承受来自主桨叶的升力、剪力、弯矩和转矩等载荷。某直升机传动系统主减机匣通过安装腿直接与机体平台相连,来自桨叶的所有载荷通过4个安装腿传递至机体结构。因此,安装腿成为主减机匣的疲劳关键部位。在相同载荷水平下,外场试飞中主减机匣前腿部位的应变值比疲劳试验台测试值大20%,二者存在较大的差异。文中在不改变载荷和加载条...
从结构设计、系统集成设计等多个角度探讨了城轨车辆轻量化的发展方向和具体措施,对各子系统的现状和优化方案进行了分析,讨论并展望了未来轻量化设计的前景及需进一步研究的问题。
针对100%低地板独立轮转向架区域的座椅布局及座椅与车体的连接结构设计,利用有限元分析软件对连接结构进行强度和刚度计算,掌握了受力部件的应力应变特性;对两种座椅布置方案进行人机工程学分析,为实际应用提供理论依据。结果表明：在车体接口不变的前提下,两种座椅布置方案均可行,且满足人机工程学要求。
为使产品造型推演生成更创新的设计方案,研究推演初始形状同构集合的生成方法并构建其流程。指出影响形状设计属性继承与创新的集合因素,引入同构理论提出集合同构概念以更新集合结构和激活元素设计属性,阐述了用于生成同构集合的二维形状混合算法,包括预处理算法、匹配算法和插值算法。分析了元素间设计属性关联度并得出同构有效范围,依据形义...
以无线上网终端设备设计为例,使用多种用户调研方法搜集充分的用户需求数据,通过提取用户核心需求,提出设计因子概念,对用户需求进行定量化研究;将用户需求分析Ra引入FBS模型中,建立了以用户需求为中心的设计过程模型,确定了用户需求与设计的关系,将设计研发过程中用户需求转化为设计要求;最后给出了使用该方法得到的设计方案。
2018年10月13日，由天津市滨海新区新协、天津市设计学学会、京津冀经济区创新设计产业联盟、天津大学、天津市机械工程学会等单位联合举办的2018中国创新设计大会天津峰会在空港经济区隆重召开。
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