粉末润滑原位观察试验机设计

为了更可靠地观察试件磨损过程,进行了粉末润滑原位观察试验机设计研究。应用该试验机,使整个摩擦过程实时动态可见。其中,下试件(玻璃)作往复运动,玻璃上有均匀分布的石墨粉末,玻璃与石墨、上试件之间接触副是面接触,通过增减砝码的数量来改变外载荷大小。设计中,将试验平台简化为外伸梁,包括悬臂梁和简支梁两部分。基于Matlab软件分析试验平台的稳定性,从而保证试验台左右移动时的稳定性,防止产生振动,提高图像的质量。应用Matlab软件对采集的图像进行滤波、调整亮度、灰度及二值化等处理,运用阈值分割迭代法得到二值化图像的实际接触面积比。     

钨钛混合粉末爆炸压实的数值仿真

在利用叠加原理对钨钛混合粉末参数进行计算的基础上,借助于LS-DYNA 3D有限元程序,并采用带罚函数的滑移接触算法对钨钛混合粉末的爆炸压实过程进行了数值仿真.通过改变装药比(E/M),得到了压实试件中的压力云图,轴线上选定单元的压力时程曲线,中心截面选定单元的压力时程曲线、中心截面选定节点的径向位移曲线;对钨钛粉末进行了爆炸压实试验,借助于宏观照片对爆炸坯截面中心的马赫孔进行了观察分析.结果表明:随着装药比的增大,试件密度呈增大的趋势,但装药比过大,会在压实件中产生马赫孔,致使压实质量下降,装药比是影响压实质量的重要参数.数值仿真与试验结果吻合良好.     

普通V带传动的优化设计

在普通V带传动设计中,传统设计方法存在查找手册工作量大、效率低的不足,且所得设计方案未必是最佳设计方案.提出了以小带轮直径d、两带轮中心距a为设计变量,以两带轮体积和最小为设计目标,对小带轮直径d、小带轮包角α、中心距a、带线速度v、带根树z等建立约束条件的优化设计数学模型进行优化设计的方法.通过设计实例说明,用该优化设计方法进行普通V带传动设计,在满足传动能力要求的前提下,可减轻传统设计中查找手册的工作量,提高设计效率,且能设计出具有最佳尺寸的V带传动结构.     

普通V带传动的优化设计

在普通V带传动设计中 ,传统设计方法存在查找手册工作量大、效率低的不足 ,且所得设计方案未必是最佳设计方案 .提出了以小带轮直径d、两带轮中心距a为设计变量 ,以两带轮体积和最小为设计目标 ,对小带轮直径d、小带轮包角α、中心距a、带线速度v、带根树z等建立约束条件的优化设计数学模型进行优化设计的方法 .通过设计实例说明 ,用该优化设计方法进行普通V带传动设计 ,在满足传动能力要求的前提下 ,可减轻传统设计中查找手册的工作量 ,提高设计效率 ,且能设计出具有最佳尺寸的V带传动结构 .     

基于运动学和动力学的汽车后轮转向机构设计

后轮转向机构的优化设计是商用车四轮转向技术的关键,为了减小在车轮跳动时后轮转向机构与悬架之间的运动干涉、后轮摆振以及车轮磨损,提出了通过建立后轮转向机构的空间模型和后轮转向机构的动力学虚拟模型,直接以减小转向拉杆与悬架的运动不协调偏差量为目标函数的优化设计方案,结合整车操作稳定性试验,验证了该方案的合理性,为后轮转向机构的设计提供了一定参考。     

结构试验机因脆性试件加载所致振动的数值仿真分析

结构试验机在脆性试件破坏阶段所产生的振动会导致试验机和附属建筑物损坏以及导致工作人员产生不适感,为了研究振动产生的机理以及影响因素,利用ABAQUS分析了试件脆性特征、试件尺寸、试验机刚度和试验机基础质量对振动的影响规律.研究表明:试件尺寸越大,极限荷载越大,所引起加速度响应则越大.     

膜厚对粉末润滑层特性影响的试验研究

采用真实接触面积比定量表征粉末层的破坏过程,通过模型研究不同膜厚的粉末层承载和摩擦力分布情况。当膜厚值较小时,承载较小且承载峰值较低,承载不均匀,容易导致载荷集中,粉末层局部破坏严重,真实接触面积比较迅速下降。当膜厚值较大时,承载较大且承载峰值较多,承载均匀,粉末层破坏不严重,润滑效果好。膜厚值大则剪切力较大,粉末层局部被破坏,上下试件之间发生相对滑移,且剪切力较大的粉末层迅速被破坏,粉末层局部破坏扩散较快,真实接触面积比快速下降。     

TiC颗粒对铸态球墨铸铁组织和力学性能的影响

采用高能球磨方法对TiC粉末进行改性,并加入到球墨铸铁熔体。使用光镜、扫描电镜、能谱仪对其组织进行分析。结果表明,球墨铸铁的石墨和基体组织均得到改善。一部分TiC颗粒作为石墨异质核心,促进了石墨形核,使石墨球数目增加40.5%,石墨球尺寸细化,铁素体含量升高了4.5%,球化率提高了9.1%。另一部分进入基体的TiC颗粒,不仅改变了周围的渗碳体形貌,甚至形成独特的"珠光体团"结构;而且能阻碍晶界运动进而细化铁素体晶粒。采用拉伸试验机和冲击试验机对铸态球墨铸铁进行力学性能测试,结果表明,外加少量TiC颗粒使球墨铸铁的断裂总伸长率提高了19.1%,室温冲击韧性提高了31.1%,低温(-20℃)冲击韧性提高了21.8%。     

间歇变速比运动机构的传动分析

提出一种运动系数可调、从动带轮节线为非圆、能在各种距离内实现间歇变速比传动的新式齿形带机构，论述了机构的工作原理、推导出从动带轮的节曲线方程，分析了机构分度的相对误差。     

新型人字齿同步带传动干涉与啮合仿真分析

基于Westhoff的同步带与带轮传动啮合干涉评价体系,提出了以人字带齿的包络齿廓与带轮齿槽不干涉作为评判带与轮不产生啮合干涉的新方法。根据人字齿传动特点,设计了一种新型人字齿同步带并建立了求解带共轭齿廓的传动模型。与Eagle PD对比结果表明:新型人字齿同步带传动啮合无干涉;带齿高而陡峭,抗爬齿能力强;带与轮的法面齿形是圆心在节线上圆弧共轭齿,其圆弧半径大,瞬时接触线长,有助于提高带齿接触强度。     

基于遗传算法的夹紧机构优化设计

通过对机构结构的分析,抽象出机构的理论化模型,从而将该夹紧机构简化为双摇杆机构。运用遗传算法在约束条件范围内对决定机构运动特性的关键部件的结构参数进行优化设计,从而达到机构按照给定的运动轨迹运动的设计要求。根据优化设计得到的参数建立机构数字化模型,并运用UG进行运动仿真分析。仿真结果表明,通过遗传算法进行优化设计得到的结果能够很好满足设计要求。     

不完全齿带轮传动的探讨

提出用不完全齿带轮实现间歇传动。机构的结构简单、运动特性好、能在各种距离内和某些特殊情况下传递间歇运动，对机构作了运动分析。给出确定主要参数的公式。     

水下船体表面清刷机器人移动机构的研究

为了实现机器人在水下船体表面上可靠吸附和灵活运动的功能,开展了水下船体表面清刷机器人移动机构的研究.介绍了水下船体表面移动机构的基本组成、工作原理和方案选择,对该移动机构进行了运动学建模,确定了运动学参数.分别在空气和海水介质中,对该移动机构进行了力学分析,确定了所需的磁吸附力.按照实际的需要,根据磁轮的吸附力,选择了永磁材料,设计了磁轮的结构参数.轮与机架采用弹性元件联接,使得移动机构具有被动柔顺的功能.由于磁轮外表面外套花纹橡胶环,增大了摩擦系数,保护易脆的磁环,使得该机构转弯灵活、不易打滑和吸附可靠.通过实验分析可知,该移动机构不仅适于水下船体表面上的运动,也适于水上船体表面上的运动.     

基于AutoCAD的非圆齿轮机构优化及运动仿真

以椭圆齿轮曲柄滑块机构为例,在AutoCAD平台上,通过ObjectARX编程对其进行了运动分析,优化设计及运动仿真,为非圆齿轮机构的设计选型与校验提供了一般的解决方法.     

RV针摆传动齿面接触强度非线性分析

考虑摆线轮修形量、轮齿接触变形、针齿销弯曲变形的影响,利用赫兹理论计算了针齿与摆线轮不同啮合齿间的接触应力;基于摆线针轮行星传动的啮合原理,采用有限元法精确建立了RV第二级针摆啮合传动的有限元模型,根据针齿固定摆线轮输出的实际工况,对针齿壳外圈节点进行了全约束,采用刚性梁模拟行星架输出机构,使用刚性单元模拟偏心轴曲柄,采用铰链链接技术模拟曲柄相对摆线轮轴承孔的转动,对轴承孔的约束模拟轴承的实际工作情况,在输出机构质心点施加转矩载荷,进而进行摆线针轮啮合接触非线性分析,得到摆线轮的应力、应变云图.理论计算和有限元分析结果进行对比分析,为摆线轮的优化设计提供理论基础和有效的数值模拟方法.     

局部轮压下四边简支玻璃桥面板弯曲性能

基于薄板大挠度弯曲理论,应用Navier法推导局部均布荷载作用下玻璃桥面板挠度、应变及弯矩的计算公式。设计四边简支玻璃板试件,进行局部受压试验,得到玻璃板挠度及应变,并与理论计算结果进行对比分析研究。研究表明:局部轮压下四边简支玻璃桥面板挠度与板厚同属于毫米级,且随荷载增加呈非线性变化特征,符合薄板大挠度理论计算假定。理论计算的挠度、应变与试验吻合较好,沿各测点变化趋势一致,重三角级数形式挠曲线函数能较好地模拟玻璃桥面板弯曲行为。采用挠度、应力、应变及弯矩解析式进行局部轮压下四边简支玻璃桥面板设计计算时建议取至少13阶级数进行计算,此时计算误差可控制在3%以内。     

岩浆作用与煤变质——煤的岩浆热液接触变质作用

煤的岩浆热接触变质作用分直接接触和间接接触两亚类。规模小、定位浅的岩体多与煤层直接接触,换热过程中热系统相对开放,传导换热快,形成窄的煤变质带。最高变质产物为天然焦。规模大、定位深的岩体多与煤层间接接触,热系统相对封闭,传导换热慢,形成宽的煤变质带。煤的次生显微组分具区域性分布特征,最高变质产物为石墨。这两亚类变质作用形成的煤,在煤岩学、煤化学和变质带的空间变化上存在较大的差异。岩体、围岩、煤层和构造条件控制着煤变质带的分布。     

牛头刨床六杆机构的优化设计

针对牛头刨床中的 Ｉ Ｉ级六杆机构进行了多项分析与设计;确定了机构最大压力角为最小值的机构设计方案;利用矢量方程解析法对机构进行了运动分析;根据刨削加工对刨头工作速度的要求,建立了以刨头的工作速度平稳性为目标函数的优化设计数学模型,采用复合形法对其进行了优化设计．实例计算的结果表明,经过优化设计的 Ｉ Ｉ级六杆机构,刨头在工作行程中的速度平稳性得到了明显改善,为提高牛头刨床中 Ｉ Ｉ 级六杆机构的工作质量提供了有效的设计方法,此方法对其他往复运动机构的优化设计也提供了可借鉴的理论依据     

基于Adams的管道机器人自适应机构优化设计

为了增强履带式管道机器人自适应机构的传力能力,本文优化设计了管道机器人的自适应机构。通过对自适应机构的运动原理进行表述以及对机构进行动力学分析,建立自适应机构的优化设计数学模型。同时,以Adams中参数化建模与优化设计的模块为工具,以对优化目标影响较大的机构参数为优化变量,以机构的结构和运动要求为约束条件,以自适应机构在适应管径过程中对管壁压力最大为目标,对管道机器自适应机构进行优化设计。优化结果表明,优化后自适应机构对管壁压力较优化前提高了11.3%,比较明显的提高了自适应机构传递力的能力,增强了管道机器人爬行能力。该研究为履带式管径自适应管道机器人的后续开发奠定了基础。     

烹饪机器人翻锅运动最优化设计

介绍了烹饪机器人翻锅运动最优化设计,用于锅具运动中的动作调节.首先介绍了锅具运动机构及翻锅实现机理,其次进行了锅具物料质量点m的运动学和动力学分析.建立模型,得出了锅具机构翻锅运动最优化实现方法,解决了烹饪机器人复现厨师特定烹饪动作的问题,实验表明,该优化方法能够完成烹饪工艺中复杂的大翻、小翻,满足了烹饪机器人锅具运动...