助推器分离预试验设计及仿真分析

设计了模拟大型助推器分离的预试验系统,利用8个系统参数建立了参数化刚体动力学模型,优化设计后得到了满足运动姿态模拟要求的系统参数设计值。分析了运动姿态模拟效果对不同参数的敏感性,并对敏感性高的参数进行了误差控制。通过预试验得到了模拟件的运动姿态参数,与仿真计算结果的一致性较好。     

响应板式爆炸冲击模拟装置试验仿真研究

根据响应板式爆炸冲击模拟装置的基本原理,用ANSYS建立响应板式爆炸冲击模拟装置仿真模型,使用LS-DYNA求解器进行计算分析。通过在仿真模型中修改模拟装置的各个系统参数,如初始条件、边界条件、几何尺寸等,获取这些参数变化对模拟装置模拟的冲击环境的影响规律,为试验设计和指导试验调试提供了依据,提高了冲击试验精度,缩短了冲击试验周期。     

基于ABAQUS的柔性薄板装配过程仿真

针对柔性薄板零件装配过程中的受力变形与接触现象,运用ABAQUS有限元软件,提出了一种柔性件装配过程仿真分析的新方法。首先通过重启动分析、数据传递技术和自由度耦合功能,模拟柔性件的实际装配过程,构建其装配过程仿真模型,该模型充分考虑了零件之间的接触及摩擦现象;然后在搭建的柔性件装配试验平台上进行柔性薄板装配过程实验,通过仿真与实验所得装配偏差数据的对比分析,验证了仿真方法的正确性。     

冲床板料输送机分离装置的动力学和运动学仿真分析

以冲床板料输送机的分离装置为研究对象,对装置进行ADAMS动力学和运动学仿真,利用仿真得出板料的分离推力,板料质心的位移、速度以及加速度,与冲床板料输送机分离装置的理论设计进行对比分析,结果表明,仿真结果与分离装置的理论设计结果相符,说明使用虚拟样机技术对分离装置的动力学和运动学仿真结果可信.通过理论计算和ADAMS仿...     

超长铝蜂窝夹层板的高精度直线切割

介绍了铝蜂窝夹层板的结构特点及力学性能,对铝蜂窝夹层板的加工性能、切割刀具的选择作了深入分析,并设计了一种超长铝蜂窝夹层板的高精度组合式切割装置,合理解决了小批量超长铝蜂窝夹层板的切割毛刺较大、较多、切割端面直线度差等问题。     

铜电解阴极板主要参数的确定及其矫直过程模拟

针对设计的21辊矫直机,对其主要参数进行研究分析.在有限元理论分析的基础上,对整个矫直过程建立了符合实际工况的模型,运用ANSYS/LS-DYNA软件对铜电解阴极板的矫直进行模拟,利用LS-DYNA得到不同工艺参数矫直变形过程的仿真结果,基本上找到了模型各个参数对矫直效果的影响,并得到了铜电解阴极板合理的矫直参数.     

高压水射流数值模拟及混凝土路面切割试验研究

探讨了高压水射流的切割机理,并对圆形喷嘴高压水射流垂直冲击水泥混凝土建立了流体动力学模型,进行了数值模拟。通过对模拟结果的分析,得到射流喷嘴最大出口压力和量纲一冲击高度对水泥混凝土在滞止点及其附近压力值的影响。根据结果选取主要参数,设计制造出高压水切割设备并且完成水泥混凝土试块的切割试验。试验达到预期效果,证明此高压水切割设备工作的有效性。     

爆炸载荷作用下2024-T3铝合金板动态响应试验研究

为得到2024-T3铝合金平板结构在爆炸冲击载荷下的动态响应情况,针对所设计的试验模型,分别进行了不同药量、爆距下的多个工况的爆炸冲击试验。通过对试验后各个平板的宏观变形对比,得到了固支约束条件对2024-T3铝合金平板发生剪切失效产生的影响以及使得2 mm的2024-T3铝合金平板发生失效的爆距和药量范围;通过对试验后不同工况下的平板最大挠度的对比,得到了不同药量、爆距对于2024-T3铝合金板挠度的影响规律。     

水泥混凝土路面高压水切割理论及试验研究

探讨了高压水射流的切割机理,并且对圆形喷嘴高压水射流垂直冲击水泥混凝土建立了流体动力学模型,进行了数值模拟.通过对模拟结果的分析,得到射流喷嘴最大出口压力和量纲一冲击高度对水泥混凝土在滞止点及其附近压强值的影响.根据结果选取主要参数,设计制造出高压水切割设备并且完成水泥混凝土试块的切割试验.试验达到预期效果,证明此高压水切割设备工作的有效性.     

基于压电双晶片驱动的微型仿生机器鱼的设计

通过鱼类游动机理得到启发,将压电双晶片驱动器与柔性机构合为一体,设计了模拟鱼尾鳍摆动机构。应用尾鳍推进的流体力学理论以及刚体定轴转动理论建立其动力学模型。分析了柔性机构放大性能,设计计算了压电双晶片尺寸。     

复合材料胶铆混合修理的拉伸性能研究

为研究不同修理方法以及不同损伤尺寸对复合材料层合板拉伸性能的影响,针对复合材料飞机蒙皮,设计了无损板、60 mm与30 mm损伤孔径的胶接修理板和胶铆混合修理板五组试验件,并对这五组结构件进行静强度拉伸试验及失效机理分析.建立试验件的三维有限元仿真模型,分析无损板和四组修理件的破坏强度、破坏模式、应力分布、应力大小和危...     

聚结分离器油水分离效率模拟试验研究

为了能经济、快速地研究聚结分离器内部流场,简化影响因素,提高含油污水分离效率,首先利用软件对聚结分离内部堰板结构的流场进行模拟分析。模拟得到当入口流速为0.088m/s,入口管流和堰板的夹角60°时,流场稳定,有利于后续沉降分离。然后在室内搭建试验平台,在模拟条件下,以分离效率为研究对象,在研究板间距、板组数量、温度对油水两相聚结分离的影响。试验结果得到当聚结板板间距为1/4 in、采用双组板时,聚结分离器分离效率最高。     

基于SPH算法的驾驶室底部结构对爆炸冲击波响应数值仿真

针对地雷等简易爆炸装置在车辆驾驶室底部非接触爆炸问题,引入无网格光滑粒子流体动力学(Smoothed particle hydrodynamics,SPH)算法模拟爆炸冲击波作用下车辆底部结构的响应。以四边约束靶板为研究对象,分析靶板在爆炸冲击下的能量、应力变化和破坏形态,通过与传统的任意拉格朗日欧拉(Arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)固流耦合分析法和经验公式计算结果对比,验证SPH算法应用于处理此类问题的可行性;利用SPH算法对爆炸冲击波作用下驾驶室底部结构进行数值仿真,分析车辆底部的油箱、电瓶支架、驾驶室地板、车架等关键结构的冲击响应,并与试验做出对比验证。仿真结果表明,基于SPH算法的爆炸仿真分析具有精度较高、建模简单、耗费计算资源少等优势,能够应用于爆炸冲击波作用下驾驶室底部板壳结构的响应研究,并为驾驶室底部结构抗爆炸设计提供参考。     

平板加热虚拟试验

针对平板加热工程问题,在MSC.Patran环境中,应用热流计算公式,通过PCL的二次开发,实现了全参数设计的平板加热试验数值仿真,以此进行结构热强度虚拟试验。通过改变灯管与反射板的距离和灯管与试验件表面的距离,计算出平板试验件的表面热流。采用平板加热虚拟试验,可以对石英灯加热装置进行优化设计,为加热器的功率选取、加热器与试验件的距离设定提供理论参考。     

吸盘机械手机构设计与运动学分析

设计一种柔性真空吸盘多功能抓取装置,该装置可以满足汽车焊装生产线上多种类型汽车薄板件的搬运作业要求和吸盘机械手部分的可重构功能。首先建立龙门架悬挂真空吸盘机械手装置的三维模型,然后利用旋量理论和指数积方法建立吸盘机械手运动学模型得出吸盘末端点的位姿,其次借助于MATLAB仿真软件采用蒙特卡洛方法求出单只吸盘机械手工作空间云图及四只吸盘机械手协同工作空间云图,最后把三维模型导入ADAMS中得到吸盘机械手的虚拟样机,通过STEP函数模拟吸盘机械手的实际工作路径。通过以上计算和虚拟仿真结果分析表明吸盘机械手具有一定的柔性和很好的工作状态,为吸盘机械手满足不同外形的薄板件抓取和吸盘机械手尺寸调整提供了依据,同时也为后期的吸盘机械手轨迹规划和控制打下坚实的基础。     

基于伪刚体模型的腰部训练装置的运动学分析

考虑到康复运动过程中康复患者对康复机器人的作用,康复机器人的设计过程中将康复患者的康复部位作为其一部分进行设计和分析。将腰部考虑成柔性杆,并将其作为气动人工肌肉驱动的腰部训练装置的一部分进行分析。对腰部训练装置进行了结构介绍并分析了腰部在腰部训练装置中的作用,给出了腰部训练装置的运动学模型。对腰部训练装置进行了受力分析,结合腰部训练装置的功能对气动人工肌肉组件进行了设计和受力分析,使用伪刚体模型对腰部进行受力分析,得到了腰部脊柱与康复腰带结合点的受力结果,基于此对腰部训练装置整体进行受力分析,得到腰部训练装置中康复腰带与气动人工肌肉组件之间受力的关系。通过仿真验证了运动学分析和受力分析结果的正确性,并根据腰部训练装置的力学分析及仿真结果,进一步设计并搭建气动人工肌肉和柔索混合驱动并联腰部康复机器人试验平台。     

基于分形接触理论的薄板件钻孔夹具定位布局建模

为了提高薄板件钻孔夹具定位布局仿真模型的薄板件变形预测精度，提出一种基于分形接触理论的薄板件钻孔夹具定位布局建模方法。首先采用半弹性接触模型近似代替定位元件与薄板件之间的接触，并通过法向弹簧—阻尼单元模拟接触面的刚度和阻尼特性，然后借助分形接触理论获得定位点接触区域法向接触力与接触刚度、阻尼的关系，接着在通过有限元仿真得到各定位点处的法向接触力的基础上，求解每个定位点处的法向接触刚度与阻尼，最后建立薄板件钻孔夹具定位布局仿真模型，对薄板件钻孔后的变形进行预测。通过平板和曲板两个实例验证了所提建模方法的可行性和有效性。     

欠驱动柔性胸鳍仿生设计及仿真

为了进一步提高咽颌运动模式鱼类胸鳍仿生机构的性能,以实际鱼类胸鳍的结构和驱动控制机理为基础,采用欠驱动技术设计了一套新型的柔性胸鳍仿生机构,建立其运动学和动力学模型,并采用Matlab对其性能进行了仿真分析。从仿真结果来看,所建立的新型柔性胸鳍仿生机构及其运动学、动力学模型是合理、有效的。它不但能够较好的模拟胸鳍的各种操纵运动,而且减少了驱动装置的数量,降低了系统的复杂性。从而为深入研究鱼类胸鳍的推进机理和新型水下操纵工具的设计提供了一定的基础和保障。     

分离轴承装夹机械手的末端结构设计与分析

在拉式离合器盖总成检测中,模拟分离轴承对盖总成的真实作用是十分重要的环节。针对现行龙门架抓取分离轴承机构结构大、灵巧性差、抓取节拍长及难以进行自动锁紧等问题,研究了分离轴承装夹机械手及其特定末端结构的设计,给出了设计的方案。为保证装置的灵巧性及较短的抓取时间,利用气缸来实现装置的伸缩;为顺利抓取分离轴承并保证分离轴承自动夹紧在分离拉杆上,对机械手爪的锁紧机构进行设计;同时,为了减小锁紧过程摩擦产生的振动,在结构上设置导轨和滑块来进行移动锁紧。该设计实现了检测过程的自动化、提高了生产效率、保证了检测节拍和设备的可靠性。应用CATIA软件对其装置进行三维实体建模,并利用HyperMesh软件对几何模型进行有限元网格划分,通过施加相应的约束和载荷,对装置的开合锁板进行静态特性分析,对夹取装置的夹爪进行模态分析,得出开合锁板的应力和位移变化的分布云图和夹爪的前6阶固有频率和振型特征,结果表明开合锁板设计合理,能够满足强度要求,在给定工作转速下,夹爪与检测设备不会发生共振,验证了结构设计的可靠性,为后续设备优化设计及装置瞬态动力学分析提供重要的理论依据。     

线切割机床加工铝件电极丝进电装置研究

针对普通线切割机床加工铝件常出现的问题,对普通线切割机床加工铝件的切割过程特性进行了研究.对普通线切割机床加工铝件时产生的Al2O3损坏机床电极丝进电装置导电块的避免方案进行了分析,提出了取消普通线切割机床电极丝进电装置导电块,重新设计普通线切割机床电极丝进电装置的方案.为提高切割效率,进电位置选在了两前导轮轴处;为避免在导轮轴处产生火花放电,腐蚀导轮,影响导轮寿命,对导轮结构进行改进,选择了加长导轮轴;为不影响导轮的运转,选择用石墨与轴接触,达到既能导电,同时还能自润滑以提高寿命.研究结果表明,改进后的普通线切割机床,在切割铝件时,可避免导电块的损坏问题,降低断丝、短路的机率,提高被切割铝件的表面质量.