空间飞行器失重试验安全保护分析与设计

针对空间飞行模拟器采用自由落体原理模拟空间失重运动环境的安全性和可靠性要求,提出了慢回弹海绵垫缓冲保护方法,建立了该种方法的数学模型,计算了慢回弹海绵刚度与模拟件下陷深度的关系以及慢回弹海绵刚度与模拟件受最大作用力的基本关系。设计了二层不同刚度回弹海绵组成的安全缓冲保护方案,并使用Abaquse建模、分析,仿真了试验过程。仿真计算结果表明该方案可行,在缓冲过程中的模拟件受到的局部最大应力小于模拟件的屈服强度。在实际试验中使用该方案得到了安全性验证。     

航空叶片电加工多物理场耦合仿真及实验研究

针对涡轮转子叶片电解加工过程参数分布复杂、型面难以预测的问题,分析电解加工过程中电场、流场、温度场特性,建立多场耦合数学模型并利用Matlab ode45函数求解多物理场耦合数值解;利用COMSOL软件对叶片电解加工过程多物理场进行数值模拟,得到加工间隙内电解液流速、温度、电解质电流密度的分布规律;选择合适的工艺参数完成了Inconel 718叶片电解加工试验,用三坐标测量机得到叶片轮廓曲线的实测值,与单电场仿真的理论值与多物理场耦合后仿真的理论值进行对比。结果表明,多物理场耦合仿真的理论值更接近于试验检测的实测值,能够准确模拟实际电解加工过程,可以为实际加工过程阴极工具设计、参数优化等提供理论依据,对提高电解加工质量和效率有重要意义。     

动车组双比例中继阀的仿真研究

运用Fluent软件,建立仿真数学模型,对高铁动车组双比例中继阀在各个工况条件下的气体流动特性进行稳态模拟分析,可获得流量系数、阀芯气动力与阀门开度的特性曲线。将特性曲线加载到搭建的AMESim仿真模型中,对双比例中继阀的输入输出特性及节流孔径参数等因素进行研究。仿真计算分析结果表明,仿真数据与试验数据的误差较小,验证了模型的科学性与有效性,对双比例中继阀的优化设计具有重要指导意义。     

电解加工过程多物理场耦合仿真及试验研究

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、未耦合多物理场(仅电场)仿真的理论值进行对比。结果表明,耦合多物理场仿真的理论值与实测值更接近,误差更小,可以准确地模拟实际电解加工过程。     

全向床椅靠背机构的仿真与有限元分析

简单介绍了全向床椅的整体功能,建立了简化的靠背机构几何模型。根据几何模型机构简图,建立了靠背机构的数学模型,在MATLAB中对数学模型进行分析计算,得到数学模型的运动和受力曲线,验证靠背机构结构设计的可行性与合理性。在ADAMS中针对几何模型实际情况,进行运动学和动力学仿真,得到几何模型的运动和受力曲线,验证靠背机构结构设计的可行性与合理性,并比较两种运动和受力曲线哪种更能使人体感到舒适。在动力学仿真中得到靠背机构最危险的受力状态,在ANSYS中针对这一状态进行有限元分析,验证靠背机构的强度。结果表明,靠背机构结构的设计是可行与合理的;两种运动和受力曲线中,靠背机构几何模型的运动和受力曲线更能使人体感到舒适;靠背机构的强度是合格的。     

汽车油气悬挂系统数学模型与计算机仿真研究

在分析汽车油气悬挂系统的结构形式与工作原理的基础上，建立了油气悬挂系统非线性数学模型，并应用Matlab软件编制了计算机仿真程序，可以模拟得到在不同激励作用下油气悬挂系统的性能曲线，并进行了油气悬挂系统性能的试验研究。将仿真结果与试验数据进行对比，结果表明所建数学模型是正确的。     

自动机缓冲结构在后坐行程中的反应特性分析

自动机在后坐过程中,缓冲结构对冲击载荷的反应特性直接影响到系统安全;对缓冲结构进行动力学建模,通过数值模拟评估其反应特性,优化其参数,更好地匹配自动机使用环境;数值模拟对自动机实际工况的逼近程度直接影响评估的准确性;通过对自动机缓冲结构全载荷谱分析,考虑到自动机后坐、复进、前冲、返回四个阶段的受力方向变化,准确构建自动机数学模型,对于膛压的时变规律(p-t曲线)、沿程变化(p-l曲线)、弹丸速度的时变规律(v-t曲线)及沿程变化(v-l曲线)进行了仿真计算,进而对后坐阻力的时变规律进行数值模拟,并把模拟结果与实际试验结果进行对比分析,结果表明,数值模拟与试验数据较为吻合,这对自动机缓冲结构的设计具有参考意义.     

阀门定位器气动传动系统建模与MATLAB仿真分析

针对阀门定位器的比例阀-气缸-阀杆系统进行研究,并有针对性地建立了数学模型,利用Simulink对控制系统进行了模拟仿真,对比验证了数学模型的正确性。对仿真曲线的分析,得到对系统动态响应有影响的因素,并对改善系统动态响应特性提出理论分析,为进一步提高系统精度提供理论支持。     

岸桥操作模拟器运动平台洗出算法研究

岸桥运行速度的提高对岸边集装箱起重机操作模拟器中的关键--动感模拟系统提出了新的更高要求,针对岸边集装箱起重机仿真模拟器运动系统,提出了设计岸桥操作模拟器体感模拟算法的实现方法。在该实现方法中,考虑洗出位置对模拟逼真度的影响,从而求出最优的洗出位置;并在满足运动平台快速回位性能以及低于人体运动感觉阀值的要求下,优化了操作模拟器体感模拟算法固定参数,以改善系统性能,提高模拟逼真度。并应用MATLAB建立了仿真模型。在此模型的基础上,通过运用一组实际运动数据对该算法进行仿真计算及分析,结果证明了该算法为一种有效的方法。     

真空及高低温下光学玻璃光路变化的研究

为了完成星敏感器的地面标定试验,在高精度转台配合星模拟器测试的基础上增加了一套真空高低温模拟装置。星模拟器和星敏感器之间的光路传输需要通过光学玻璃,光学玻璃在真空高低温模拟装置的内外压差和温度载荷下会产生变形,导致实际出射角和理论出射角之间存在差值。利用Creo/Simulate模块对光学玻璃进行了有限元分析,再用MATLAB拟合出光学玻璃的变形曲线,计算出实际和理论出射角的差值:该分析结果对于星敏感器的地面标定和精度补偿等具有指导意义。