飞机舱门开关机构数字化模型构建技术研究

根据飞机舱门开关机构工作时各零件之间的运动关系,构建连杆、凸轮等简单机构的复合数字化驱动模型,并进行运动形式的仿真,为其尺寸优化提供技术理论支持.应用Visual Components软件的机构建模模块,以简单机构数学模型推导为基础,逐层求解被动件与驱动件的实时位置关系,得到舱门整体开关过程的数学表达式,并在软件中实现可视化.通过与实际飞机舱门开关过程进行比对,验证了数字化驱动模型结果是真实有效的.     

飞机舱门开关机构数字化模型构建技术研究

根据飞机舱门开关机构工作时各零件之间的运动关系,构建连杆、凸轮等简单机构的复合数字化驱动模型,并进行运动形式的仿真,为其尺寸优化提供技术理论支持.应用Visual Components软件的机构建模模块,以简单机构数学模型推导为基础,逐层求解被动件与驱动件的实时位置关系,得到舱门整体开关过程的数学表达式,并在软件中实现可视化.通过与实际飞机舱门开关过程进行比对,验证了数字化驱动模型结果是真实有效的.     

基于装配特征模块的虚拟自动装配方法研究

针对如何确定装配环境下待装配体特征之间的装配关系,提出了装配特征模块化的虚拟自动装配方法.通过分析单一零件和子装配体的装配特征,将装配特征分类存储为不同的功能模块,采用继承的方法,利用装配数据模块和装配关系模块实现装配,由此保持了设计过程中产品装配特征数据的一致性.以标准渐开线直齿圆柱齿轮为例详细介绍了这种方法的实用性和优越性.     

基于Simcenter3D的舱门刚柔耦合动力学仿真分析

采用NX Simcenter3D软件建立舱门刚柔耦合动力学模型,得到各构件的运动数据及路径,并与实物模型对比调试,以保证该设计方案的可行性及安全性能.解得每一运动副各时刻所传递的力与转矩,确保舱门开启时所用手柄力矩大小及移动轨迹满足舱门使用需求.对舱门结构关键部位建立柔性体,创建动态耦合模型,对薄弱部位进行仿真分析、计算刚度与强度校核,为舱门机构的改进设计提供依据.     

基于Simcenter3D的舱门刚柔耦合动力学仿真分析

采用NX Simcenter3D软件建立舱门刚柔耦合动力学模型,得到各构件的运动数据及路径,并与实物模型对比调试,以保证该设计方案的可行性及安全性能.解得每一运动副各时刻所传递的力与转矩,确保舱门开启时所用手柄力矩大小及移动轨迹满足舱门使用需求.对舱门结构关键部位建立柔性体,创建动态耦合模型,对薄弱部位进行仿真分析、计算刚度与强度校核,为舱门机构的改进设计提供依据.     

基于多域互用的数控机床模块化配置设计

为实现数控机床各级功能部件的选型优配设计,提出一种多域互用的数控机床模块化配置设计方法。通过机床功能部件的机电液属性池定义模块,根据模块的隶属与层次关系创建产品偏序模板。定义关键模块、相关模块、虚拟模块,以表征各模块的优先级与重要性。根据零部件选型与优配约束,确定模块的实例化规则。由可比属性间的模糊隶属度推算两模块相关性,通过Karhunen-Loeve变换遴选出关键模块,根据支持矢量机多分类实现产品树重构。由布局设计促进模块实例化,由结构变异实现难直接重用零件的互用,根据设计需求输出模块化物料清单与装配体,最终实现多域互用的模块化配置设计。开发了模块化配置设计原型系统,应用于HMS系列某卧式加工中心设计,结果表明,通过属性—模块—模板的层级映射将已有的数控机床设计拓展到布局域—选配域—变异域多域互用的模块化配置设计,扩大了零部件借用范围,降低了不同布局的产品族间的非标件比率,有利于提高数控机床的设计效率和质量。     

模块化产品设计中模块间的关联分析与解耦策略

在模块化产品设计过程中,模块之间往往存在着关联关系,使得设计更复杂,进而增加产品开发周期和成本。针对模块化产品设计中模块间的耦合关联问题,基于设计结构矩阵(DSM)表示产品零件之间的关联关系,分析模块间的相互作用,确定关联模块的主控零件和依赖零件;分析主控零件的关联传播路径,计算模块关联依赖度,确定模块的优先级顺序。然后根据产品结构及其零部件的复杂性,分析主控关联零件的影响,从模块间的关联依赖度、关联零件变更传播的影响及提高模块的适应性等几个方面,提出关联模块的解耦策略。通过起重机抓斗实例阐述了产品模块化设计关联分析过程与解耦方法。     

飞机起落架舱门收放联动机构气密性分析

对于起落架联动的舱门机构,由于结构传动刚度的影响,所承载的气动载荷会引起舱门的开度进而存在气密性问题。为了分析该问题,首先建立了起落架舱门联动机构的力学模型,明确了舱门密封件的受力情况;基于非线性不可压缩Mooney-Rivlin本构理论,建立了P形密封圈有限元模型,得出了其在工作状态下的静压曲线;最后建立了起落架舱门联动机构刚柔耦合模型,采用增加舱门预紧力形式以抵消舱门开度的影响,并分析了不同风载工况下的舱门气密性情况。结果表明:气动载荷引起的舱门开度使得密封圈接触应力变小,有可能导致密封失效;当直角挡件间距为15.3mm时,压缩率31%,平均接触应力0.228N,密封性能良好。通过在前拉杆、后舱门拉杆分别施加10500N、1200N的轴向预紧力,可满足舱门的气密性要求。     

某模块化机箱结构性能耦合仿真及优化设计

随着预警机类复杂电子装备功能性能需求的持续提升,模块化机箱成为其主要产品形态。在实际工作中模块化机箱受到结构强度、散热和电磁屏蔽三方面的约束,且由于集成度高,结构、热、电磁耦合问题非常严重。文中为解决预警机装备研制中模块化机箱多场耦合问题,以某液冷模块化机箱为研究对象,对其位移、温度、电磁三场耦合情况进行了分析,根据机箱结构特点和耦合关系,明确机箱结构参数、约束条件和优化目标,并开展了结构-热-电磁耦合仿真及优化设计,给出了优化结果,并经过了试验验证。文中提到的方法可行,为模块化机箱和其他高度集成的电子装备/电子设备的优化设计提供了技术途径。     

基于公理设计和模块关联矩阵的产品族设计耦合分析

针对产品族设计耦合问题,分析比较了其与单一产品设计耦合的异同之处,提出了一种基于公理设计和模块关联矩阵的耦合分析方法。以公理设计为指导,进行功能需求分析及类型划分;分析了产品族客户需求、功能要求、设计参数和模块之间的对应关联关系,考虑适应性设计参数的影响度并将其分为两类以确定产品族的共性和差异性;从策略层面减弱产品族设计的耦合性。从操作层面的角度,根据设计参数零部件间的综合关联关系,通过聚类重构生成几个相互之间具有较小依赖度的模块,分析设计参数间的变更传播关系,建立产品族模块关联矩阵;从模块内部的耦合和模块之间的耦合两方面探讨了关联特性。最后通过电力液压盘式制动器实例阐述了产品族设计耦合分析过程。     

可拆式板式热交换器的模块化设计研究

针对三种不同的可拆式板式热交换器进行模块化设计。通过研究各部分零部件在产品实际设计过程当中的不同特点,将产品的零部件粗略划分为三个模块;接着,运用不同的模块划分方法进行进一步的模块划分;根据最终划分出的模块间的装配关系,建立标准接口,完成产品的总体模块化设计;最后,通过分析设计结果得出:模块化设计可以加速可拆式板式热交换器的更新换代,节约设计时间,大大提高企业的市场竞争力。     

基于LMS的舱门展收机构刚柔耦合动力学分析

武器舱舱门展收机构是军用飞机投掷弹药的主要活动机构,其性能好快直接影响到飞机飞行的安全以及空投精确度.在建立舱门展收机构模型的基础上,使用LMS Virtual.Lab多体动力学分析软件,对舱门展收机构中的旋转作动器外壳摇臂及舱门连接件等部件进行刚柔耦合动力学分析,得到舱门打开过程中各部件各阶模态振型及等效压、拉应力曲线.对比分析各部件对机构运动的影响,确定舱门展收机构中的关键部件,为后续优化确定目标.     

双排行星齿轮式动力耦合机构动力学特性分析

动力耦合机构是混合动力汽车主要振动噪声源之一。以某混合动力汽车用双排行星齿轮动力耦合机构为研究对象,建立了行星轮、行星架、齿圈和轴系等部件的三维模型,并用UG装配模块对整个系统进行了装配。通过ANSYS Workbench进行模态分析,得到动力耦合机构前二十阶模态。对动力耦合机构固有频率分析,其振动主要以两行星排中行星轮的扭转振动为主,且固有频率较大,能有效避免与发动机及电机之间产生共振。     

某飞机货舱门试验件结构装配设计研究

对某飞机货舱门试验件装配设计进行分析,通过舱门装配三维R文件中铆钉、螺栓与高锁螺栓等标准件的位置、数量,以及所需要的工艺、结构密封和防腐蚀、密封剂的使用、轴承和衬套的安装等装配信息,指明舱门装配的注意事项和要求,对某飞机舱门试验件结构的装配具有指导意义.     

HEV用行星齿轮式动力耦合装置设计与运动分析

基于某款混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV)动力系统参数,为实现有效传递汽车所需动力的要求,设计了一种行星齿轮式动力耦合装置动力传动结构,并确定了行星齿轮机构的主要参数和传动比;运用UG NX8.0对行星齿轮式动力耦合装置进行建模、装配及运动仿真;通过运动仿真结果得出的机构传动比与理论计算结果对比分析,验证了行星齿轮式动力耦合装置设计的合理性,为后续的有限元分析和结构优化奠定基础。     

直升机整流罩锁紧机构的设计与运动仿真

通过对直升机舱门锁工作机理的研究,提出了直升机舱门锁紧机构的设计方案,利用Pro/E建模和装配,对直升机舱门锁紧机构进行了虚拟设计,并运用Pro/E的mechanism模块进行了运动仿真,通过分析仿真结果,对锁紧机构进行了优化设计,结果表明该舱门锁紧机构设计是可行的.     

系列起重机焊接卷筒模块化类继承设计

起重机起升机构焊接卷筒是具有相似构造、不同尺寸规格的系列化产品。讨论了提取起重机卷筒结构及受力特征的模块化编程类设计方法;在进行新产品开发时,对相同或相似功能采用标准化、模块化的设计方式。通过建立统一的编程设计框架,对模块内采用类继承的方式,对模块间的接口数据传递进行约定,提高了代码利用效率,规范了数据传递的准确性,对提高起升卷筒结构设计合理化和设计效率具有重要意义。     

高能耗企业生产与能耗耦合建模软件的设计与开发

针对高能耗企业生产能耗耦合建模的问题和能源流、物料流、控制流和排放流,四流合一的模型设计理念,设计开发了企业生产与能耗耦合建模软件.依据工厂实际调研需求和面向对象的分层模块化设计方法,首先给出了软件的总体设计框架,然后详细介绍企业生产与能耗耦合建模软件的各个功能模块开发关键技术.     

公理设计在公差设计中的应用初探

公差设计依赖于设计人员的经验、缺乏科学设计理论指导;产品公差设计通常为多功能需求设计,且功能需求之间往往又存在耦合,需要分析和解耦;功能方程组(功能需求与功能尺寸之间建立的函数方程组)的求解存在不同的求解策略,需确定最佳的求解策略。针对此类问题,引入公理设计理论至公差设计领域,首先将公差设计过程看作是功能域-尺寸与公差域的映射,利用独立公理和信息公理等来理解和分析公差设计问题,提高公差设计的科学性;其次,以轴承座装配为例分析了如何利用独立公理指导公差耦合设计的求解;最后,以齿轮组装配公差设计为例分析了独立公理和信息公理在解耦设计和判断求解顺序中的应用。研究结果表明,公理设计的引入可为公差设计提供理论框架和逐步分解、展开的机制,辅助判断和求解耦合设计问题,为公差设计理论由经验设计变为科学设计提供了有益的启示。     

产品设计耦合分析研究进展

为了解决复杂产品设计中耦合分析这一关键问题,介绍了设计耦合的定义及其表达方法,并把耦合分析研究分为直接耦合分析和耦合传播分析两类。按照不同矩阵化的耦合表达方式,阐述了目前常用的直接耦合分析方法及其在产品设计中的应用,总结和归纳出这些方法共有的方法论本质。介绍了耦合传播分析的一般过程和存在的困难;讨论了基于图论的变更传播判断方法和基于设计结构矩阵的变更传播分析方法;总结比较了直接耦合和耦合传播分析方法的研究和目前存在的问题。给出了产品设计耦合分析方法研究中未来值得深入研究的问题和方向。