市场上很多重大技术变革源于颠覆性创新。颠覆性创新的概念最早是在经济管理领域中提出的,文中从商业模式、核心技术和产品市场3个方面分别进行了颠覆性创新相关研究文献分析,并对颠覆性创新实现方法研究进行了综合分析,提出颠覆性创新机遇发现和颠覆性创新技术路径规划将成为未来颠覆性创新研究的重点。
为了提高工程机械的力学性能和可靠性,减少传统物理设计的缺陷,实现机械结构的多方面优化,以某内燃叉车的门架结构为例,联合动力学分析方法及有限元技术,进行基于虚拟样机技术的叉车运动仿真分析,确保叉车门架运行的安全性与可靠性。针对货叉根部的应力集中现象,结合灵敏度分析,建立优化参数响应关系,实现货叉结构的多目标优化。结果表明:优化后...
针对某小型增压强化三缸汽油机,通过采用挡板结构设计出了新型的横流式冷却水套,以加强对缸盖鼻梁区的冷却。采用三维流动数值模型对初步设计的横流水套结构进行了计算分析,研究发现:整体横流水套的换热效果良好,但是横流冷却水套整体压力损失过大,缸体水套局部流速分布不均匀。针对上述问题,提出了包括增加水套进出水口高度、布置导流结构及调...
大部分机器人控制系统都存在时延性,而过长的时延势必对机器人力顺应控制产生不利的影响,利用灰色系统预测模型对机器人末端受到的力进行预测,提前将其输入到阻抗控制器中,驱动机器人提前响应,降低控制回路纯时延对系统实时性的影响。机器人试验平台是FANUCLRMate200ic六自由度工业机器人,采用在线预更新JOB的方法实现机器人的连续运动控制,造成...
装配线中随着主线和分装线的工位流动,复杂度逐渐累积,工位的可用度差异增加了产品完工时间的不可预测性。针对此问题从整线角度分析工位与系统之间的复杂度关系,考虑分装线并入及并行工位对整线复杂度的影响,应用信息熵建立装配线复杂性测度模型。在此基础上考虑设备的性能衰退,以指数拟合设备的性能衰退曲线,建立生产流程、时间和整线复杂度的...
针对电解加工过程中复杂、难以预测的问题,建立小孔内扩孔电解加工过程多物理场耦合的数学模型,利用COMSOLMultiphisics软件进行仿真分析,得到加工间隙内的流速分布、电流密度分布和温度分布,并分析了不同加工时间和电压对温度分布的影响。选择合适的工艺参数进行试验,得到了小孔内壁轮廓曲线的实测值,并与耦合多物理场仿真的理论值、未耦合多物...
永磁变速器与永磁缓速器结构相似原理相同,为使两者的功能在同一机械上实现,提出了一种可辅助制动的永磁变速器新结构,推导了永磁变速器的磁转矩方程,结合MATLAB探究了变速器的耦合、变速及辅助制动能力。结果显示磁转矩受永磁体磁极对数、永磁体厚度、磁阻等因素的影响,变速时的转速差越小,效率越高,制动时的减速度受从动盘初始转速的影响且最...
基于板料成形数值模拟技术,对汽车翼子板冲压过程进行了模拟,得到了不同曲率半径时翼子板的冲压回弹量;利用BP神经网络,建立了汽车翼子板回弹预测的模型,揭示了曲率半径的变化对翼子板冲压回弹量的影响,为汽车开发前期翼子板的曲率设计提供了借鉴。
随着精密和超精密切削加工技术的发展,对金刚石刀具质量提出了更高的要求,由此对高性能金刚石刀具刃口研抛辅助机构的需求也越来越迫切。为此,在简要分析金刚石刀具刃口圆弧轮廓精度指标对加工精度影响的基础上,结合研抛工艺给出了金刚石刀具刃口研抛辅助机构的要求,并对金刚石刀具刃口研抛辅助机构的总体方案及其微进给机构和微摆幅机构进行了...
轴承和齿轮寿命是影响采煤机摇臂传动系统可靠性的关键,以MG500/1180型采煤机为对象,采用虚拟仿真分析方法研究其传动系统寿命问题。综合考虑了驱动电机的机械特性、轴承挡边间隙和摩擦、齿轮啮合侧隙及润滑油黏度等因素,运用RomaxDesign建立了包含轴、轴承、齿轮的摇臂传动系统虚拟仿真模型,以试验测得滚筒载荷为外部激励,对传动系统各零件的强...
采用一种较为精确的计算模型对四缸双作用斜盘驱动斯特林发动机主轴弯曲变形与轴承寿命进行研究,采用等温分析法对活塞上下端压力差和活塞环与汽缸壁之间的压力和摩擦力进行较为精确的计算,以此为基础计算滑靴对斜盘的压力和主轴的输出转矩、主轴承的支反力,建立四缸双作用斜盘驱动斯特林发动机主轴弯曲变形与轴承寿命预测模型。通过以25kW四缸...
用有限元法模拟液压支架的强度试验较实物试验周期短、成本低,可用于指导液压支架的设计。由于液压支架的结构件属于钢板焊接件,为了更好地应用有限元法对液压支架刚度和强度进行分析,运用SHELL单元和SOLID单元分别划分钢板结构和其他复杂形状零件,运用绑定接触对单元进行连接,建立了混合单元类型的有限元模型,得到的模型规模小、单元质量好。再...
针对民用航空发动机的特点,提出一种基于机载飞行数据的民用航空发动机高压涡轮叶片蠕变寿命评估方法。从机载飞行数据中提取发动机的实际使用载荷谱,通过有限元仿真得到高压涡轮叶片的应力和温度载荷谱,借助寿命评估模型计算一个飞行循环对高压涡轮叶片造成的累计损伤量,进而得到该发动机高压涡轮叶片的蠕变寿命。该方法对民航发动机的寿命预测...
针对一些高新领域对大传动比减速器的特殊要求及现有大传动比减速器所存在的各种缺陷,提出了一种由8个圆锥齿轮构成的减速器结构设计方案,并通过理论计算、电脑仿真等方法验证该方案的可行性。从提高减速器的传动比、降低整机尺寸的角度出发,利用差速器的二自由度特性,结合少齿差减速理论,通过串联两级差速器得到一种大传动比减速器,再利用ADAMS...
基于厚壁圆筒理论,通过分析多层过盈联接的几何关系,推导得出结合压力与过盈量的矩阵表达式,明确了多层过盈联接力学模型的函数关系。以风电锁紧盘作为多层过盈联接的具体实例,根据应力-强度模型和失效机理,建立了锁紧盘可靠度数学模型,同时确定了锁紧盘可靠度相对基本随机变量的灵敏度;依据可靠度对基本随机变量灵敏度平方和最小原则及满足最小...
为提高破碎动力头工作效率,在研究冲击破碎机理的基础上,通过岩石冲击破碎动力学试验分析,应用能量传递守恒原理,开发设计了一种新型的具有旋转冲击功能特征的液、气压混合冲击破碎机械,其创新之处是该机械打破传统的单作用直线冲击破碎观念,通过增加液压旋转冲击机构,实现钎杆冲击时既产生轴向冲击力又产生径向离心力的合成冲击效果,达到了更加...
航天器发射升空前进行地面测试和试验是航天器研制过程中的重要环节。文中针对一种基于并联机构的姿态模拟装置的设计开发,从位置分析、速度分析和虚拟样机的建造和仿真分析等方面对3UPS-PU并联机构进行研究,完成姿态模拟装置的设计,为航天器装配、试验和测试设备的设计提供一种新的思路。
文中在建立汽车尾门气弹簧系统数学模型的基础上,开发了尾门气弹簧系统设计计算软件,并利用集成优化设计方法,集成该设计计算软件对尾门气弹簧系统进行设计优化。实际应用结果表明,该方法能快速有效地在给定的设计空间找到最优的气弹簧设计参数,使得汽车尾门系统操作性能在满足卓越客户需求的前提下,气弹簧支撑力最小。该方法为汽车尾门气弹簧系...
为提升临时设计团队的合作绩效,加快异质知识背景成员之间的知识流动,基于团队认知构建产品设计知识管理系统。采用知识组织方法,利用设计知识本体结构与团队合作知识应用需求,对设计知识内容进行关联、构建和重组。通过分析临时团队认知特征,指出同时满足集体知识共享与成员个体专业差异是知识管理系统构建的关键方法。以辅助香薰机概念设计为...
为设计出满足用户需求的产品,基于UCD-Kano模型进行用户需求研究。通过建立用户模型并分析Kano问卷调查结果,得出目标用户对产品的潜在需求,定义用户需求水平与用户满意度之间的关系表达式,计算得到用户需求类型,挖掘出用户的重点需求。以洗衣机设计为例,从用户的不同需求层次出发,对洗衣机的功能、外观和交互方式进行设计,以增强用户使用体验,...
为探索设计者、供应商和终端用户对手持工具的感知差异,以钳子为研究对象,进行视觉感官试验、触觉感官试验和操作体验测试,运用因子分析法和方差分析法进行对比分析,得出用于钳子评价的语义因子,发现设计者和终端用户对钳子的可用性和便携性方面的感知差异较显著,在使用前后的复杂性和弹性的评价差异较大。
为促进医用支具的个性化快速定制,对人体造型特征进行了分析。结合逆向工程、模具设计、3D打印等技术,论述了基于人体表面三维数据的医用支具逆向设计方法。以颈部支具设计为例,验证了该设计方法的合理性和可行性。
针对产品设计中涉及的流体力学问题,借助计算流体力学(CFD)数值模拟技术可实现产品性能预评估的优势,提出基于CFD技术的产品创新设计方法。以产品设计流程为主线,在设计初期,通过问题提炼、搭建数值模型,进行产品工作机理数值分析,明确合理的设计方向,并以此为基础驱动设计方案的提出,再结合数值模拟进行设计方案可行性分析,进而建立起有理可循...
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