FDM桌面3D打印机的创新设计

FDM桌面3D打印机在市场调研、功能原理和设计分析的基础上,对其整体造型进行创新设计。通过三维造型设计软件进行了FDM桌面3D打印机的结构设计、虚拟装配、机构运动仿真和工程分析,并利用样机模型验证了外观造型、产品结构与机构设计的可行性,为相关行业进行FDM桌面3D打印机产品开发设计提供参考。     

义齿3D打印机挤出系统关键部件研究与验证分析

针对义齿3D打印机挤出成型的高精度要求与传统挤出成型设备局限性的问题,提出一种义齿3D打印机专用挤出系统的设计方案。利用Solid Works软件的Motion模块对该系统关键部件的运动进行仿真,以验证其是否能实现运动连续性要求,从运动连续性上保证出料的连续性。根据力学理论计算以及ANSYS FLUENT软件流体仿真,对关键部件进行分析,以初步验证设计方案与参数的合理性,最后通过样机实验对该系统的可行性与准确性进行进一步验证。研究结果表明,关键部件的运动符合要求的运动特性,设计参数的合理性与方案的可行性也能够得到证实,为后期针对该挤出系统控制算法的研究奠定了基础。     

汽车起重机车架结构轻量化的分析研究

针对某汽车起重机车架结构,运用Patran软件建立了有限元仿真模型,通过力学理论初步计算车架几何特性参数与老款车型对比,运用有限元仿真进行验证轻量化设计的可行性。理论计算结果与有限元计算结果满足车架工况使用要求。因此,该理论计算与仿真计算能满足车架轻量化设计的要求,为汽车起重机车架轻量化设计提供了更重要的基础。     

一种微型光电吊舱结构轻量化设计及分析

随着光电吊舱相关技术的发展,以及其在无人侦察领域应用的拓宽,该类装置在结构轻量化设计方面的要求日趋严格。文中在主体采用两轴两框架结构的基础上,通过采用具有轻量化特色的结构形式及部分部件选用3D打印类塑料材料等方法,实现了对一种微型光电吊舱结构进行轻量化设计。运用三维模型在Workbench软件中对不同工况进行了有限元力学仿真,具体包括正面迎风和侧面迎风等,验证了轻量化设计的可行性。     

一种微型光电吊舱结构轻量化设计及分析

随着光电吊舱相关技术的发展,以及其在无人侦察领域应用的拓宽,该类装置在结构轻量化设计方面的要求日趋严格。文中在主体采用两轴两框架结构的基础上,通过采用具有轻量化特色的结构形式及部分部件选用3D打印类塑料材料等方法,实现了对一种微型光电吊舱结构进行轻量化设计。运用三维模型在Workbench软件中对不同工况进行了有限元力学仿真,具体包括正面迎风和侧面迎风等,验证了轻量化设计的可行性。     

基于3D打印技术的食品成型设备结构设计及有限元分析

食品3D打印作为一项新兴技术近年来获得了广泛应用。针对流体型食品3D打印的成型特点,采用模块化设计思想构建了设备的设计方案,运用Pro/E软件建立了设备的三维模型,再将模型导入到Ansys Workbench软件中,对设备进行了有限元静态分析和模态分析,静态分析结果显示其最大应力小于许用应力,强度符合要求。提取了设备模态分析的前六阶振型图,并在软件仿真的基础上搭建了食品3D打印实验平台,对食品3D打印设备进行了动态特性实验和出料实验,通过对比动态特性实验结果与仿真结果,验证了有限元分析的有效性,且出料精度达到相应标准,表明所设计的食品3D打印设备满足设计要求。     

浮空器设备挂架的总体结构设计

设备挂架是浮空器系统的重要组成部分。首先依据航空产品结构设计要求以及设备挂架实际使用需求,对挂架整体结构设计进行详细设计;其次利用有限元仿真软件ABAQUS建立设备挂架的有限元模型,对设备挂架的刚强度进行分析;最后根据刚强度分析结果对设备挂架进行相应的轻量化改进设计,此设备挂架通过实验验证满足设计与使用要求,已成功应用于某工程中。     

双坐标3D打印机设计

本文以Makerbot系列的3D打印机为原型,根据相应的指标和参数,提出双坐标的概念,通过机械原理和机械设计的理论分析对双坐标3D打印机进行设计,并运用SolidWorks软件对其进行建模和仿真分析。双坐标3D打印机是对传统3D打印机存在的问题进行弥补,具有精度高和速度快等特点。     

基于ANSYS的裁断机刀架有限元分析

通过分析系统的结构特征和工作原理,建立了主要部件上刀架的力学模型,计算得到上刀架的受力情况,通过Pro/e软件建立了上刀架几何模型,然后通过ANSYS进行有限元结构分析,验证结构强度满足设计要求,利用建模与仿真工具在虚拟环境下对刀架进行仿真分析,缩短了研发时间和成本,为生产制造提供了依据。     

熔融沉积(FDM)3D打印工艺参数优化设计研究

通过分析FDM成型工艺,设计试验加工模型。对模型主要工艺参数进行数学建模分析,分析推导出尺寸误差和表面精度误差产生的机理以及具体的表面精度误差函数。通过对表面精度误差函数的仿真结果的分析,确定打印工艺参数取值。通过3D打印机与上位机建立熔融沉积(FDM)3D打印机试验平台,并设计了基于正交试验法的FDM打印机参数优化方案,通过试验结果的分析,得出了工艺参数的最优组合以及影响的主次顺序,再次利用试验验证了参数分析和优化结果的正确性。     

龙门式3D打印机的研究与传动特性分析

基于复合摆线理论设计了一种滚轮齿条传动的龙门式3D打印机构,阐述其基本运动原理,并建立三维模型,导入动力学分析软件ADAMS中对滚轮齿条机构的传动特性进行仿真研究,验证了其传动原理的正确性以及机构运行的稳定性和可靠性。     

3D打印机喷头组件的水冷设计及仿真分析

研究3D打印机的打印过程时发现,打印过程中存在喷头堵塞、打印精度低、速度低等问题,其主要原因是导丝管中的热量不能及时传导出去.为了解决喷头组件散热问题,设计出水冷装置模型,首先通过计算得出冷却的理论数据,然后结合傅里叶热传导定律,利用Fluent软件进行仿真分析,得出散热装置的温度数据以及温度分布云图等重要参数,最后仿真和计算相互验证.结果表明:该水冷装置设计合理,能够满足导丝管内降温需求,有利于降低3D打印机喷头堵塞频率,提升打印精度、速度以及成型质量,为进一步优化3D打印机提供了参考.     

FDM型3D打印机喷头温度场仿真

FDM型3D打印机通过熔融沉积的方式打印成型,打印过程中喷头部分的温度场受结构设计和冷却系统影响,在打印过程中易出现温度分布不均匀的现象,进而出现堵料问题,影响打印过程正常进行。利用CAE温度场仿真软件对FDM型3D打印机喷头三维模型进行温度场仿真,得出3D打印机喷头加热块、喷嘴以及喉管和散热铝块的温度场分布。根据温度场仿真结果,为喷头冷却系统的设计和优化提供理论依据,进而提高FDM型3D打印机的打印连续性、效率以及打印工件的表面质量。     

一种机载雷达新型结构设计模式的研究与应用

依据机载雷达结构设计技术特点,探索了一种基于拓扑设计与3D 打印技术的新型机载雷达结构设计模式。针对承载支架(某机载雷达关键结构)的结构设计,对该新型设计模式进行了详细的分析论证,主要包括结构设计要求、拓扑设计流程、力学仿真校核、3D 打印和试验验证等。通过该设计模式的成功应用,承载支架在保证其力学性能的同时,实现了减重35% 的指标要求。该研究可为机载雷达复杂结构和轻量化设计提供设计参考。     

基于有限元法的某混凝土搅拌车轻量化设计

通过合理的有限元仿真和实车试验,实现某混凝土搅拌车副车架的轻量化设计。利用Hyperworks软件建立主副车架系统有限元分析模型,模拟车架的实际使用工况,对该车架的极限弯曲工况和扭转工况进行仿真分析,并通过相应的实车试验验证有限元模型的准确性。在此基础上,首先利用Optistruct软件对副车架矩形管的厚度进行尺寸优化,并提出斜支撑加强板的设计新方案,从箱体型设计改进成槽钢型。结果表明:副车架轻量化设计不仅在结构强度上满足设计的要求,而且最终使副车架的结构总质量减轻了120 kg,达到了轻量化10%的预订设计目标。     

某空投越野车车架的轻量化设计

为实现某越野车车架的轻量化设计,基于ABAQUS软件,在极限工况下对某越野车的空投着陆冲击过程进行建模仿真,通过能量平衡验证了有限元模型的正确性,并对车架的刚强度进行了分析。在此基础上,基于尺寸优化理论对越野车车架进行轻量化设计,通过尺寸优化得到了车架主要组成部件的具体尺寸。对优化后的模型再次进行仿真分析,结果表明:越野车车架在刚强度满足设计要求的情况下,车架的质量降低了11.7%,达到了轻量化的目的。     

连续碳纤维增强复合材料3D打印机剪丝机构设计

针对目前连续碳纤维增强复合材料3D打印机国内外的研究现状,总结关键技术难题与不足,针对连续碳纤维增强复合材料3D打印机设计了一种可拆卸式的碳纤维预浸丝剪丝机构。首先,使用ANSYS有限元软件对碳纤维预浸丝切割动作进行动力学有限元仿真,寻找切割碳纤维预浸丝的合理参数,并进行剪丝试验研究。其次,根据试验结果选取动力机构与刀片,设计连接机构进行剪丝机构的组装。最后,根据实际控制系统,使用STM32系列单片机对剪丝动作进行编程并调试,验证机构的可行性。     

轻量化桥式起重机起升机构动力学研究

运用动力学理论对轻量化桥式起重机起升机构进行受力分析,计算出起升机构三支点的支反力并运用在小车模型的加载过程中,缩短了模型求解时间,求解减速器低速轴端所受载荷并与仿真结果进行对比,验证了仿真结果的正确性,构建小车刚柔耦合动力学仿真模型,研究吊重起升过程中系统的动力学特性,分析机构的受力状况,提出了轻量化起升机构设计的重要环节及薄弱点。三支点起升机构设计力学基础的研究,对掌握轻量化桥式起重机起升机构设计方法具有重要意义。     

基于FDM 3D打印机三喷嘴挤出机构结构设计与改进

在深入研究3D打印机工作机理的基础上,充分考虑现有挤出机构在成型精度及成型速度等方面的问题,对3D打印机挤出机构进行了设计及改进,建立了新型三喷嘴挤出机构模型,通过三维造型软件进行虚拟设计,得到最优设计模型。经过性能对比分析,所设计的挤出机构达到了设计要求,为提高打印速度和改善工件成型精度提供了一种有效的解决方案。     

一种新型4D动感座椅设备的设计与分析

设计了一种以三自由度平动3-PR(4R)R并联机构作为动力输入,多个两转一移3-RPS并联机构作为输出的新型动感座椅设备。分别对3-PR(4R)R并联机构和3-RPS并联机构进行了机构模型的位置分析,并建立了动感座椅设备执行机构的整体数学模型。通过MATLAB软件和Solidworks软件进行了动感座椅设备的虚拟仿真分析,验证了所设计的新型动感座椅设备的结构的合理性。得出该新型动感座椅设备非常适合应用在大型电影院4D影厅中的结论。