基于法切比影响的反铲液压挖掘机的稳定性研究

在对某液压挖掘机整机前倾稳定性系数计算过程中,得出法切阻力比λ的变化对挖掘机稳定性有很大影响。为提高挖掘机整机稳定性,减小整机失稳的概率,保证挖掘机正常工作,提出了在法切阻力比变化情况下追求最大稳定性的挖掘机机构优化方法。综合考虑挖掘机的两种受法切阻力比λ变化影响的典型工况,采用遗传算法,编制Visual Basic软件,对反铲液压挖掘机配重参数进行多目标优化。优化得到的结果提高了挖掘机各工况的稳定性,表明了此种方法的有效性和可行性。     

循环对称结构随机子空间法模态分析及验证

为探究仅基于响应测量的随机子空间法能否准确识别循环对称结构的重根模态,以制动盘为例,分别对其进行基于随机子空间法的模态分析及传统的试验模态分析,并提取了相应的模态参数,结果显示二者前9阶固有频率最大误差仅为0.66%,且振型吻合。表明仅基于响应测量的随机子空间法同样适用于循环对称类结构的模态分析。     

带孔薄板孔边应力集中系数的改进算法

应力集中的问题在带孔薄板中的表现极为普遍,应用工程中普遍运用的有限元法来分析带孔薄板孔边的应力集中问题。通过ANSYS软件仿真计算,得出固定板块的系列应力值,并且通过计算得出系列应力集中系数。运用最小二乘拟合方法对数据加以处理,获得了应力集中系数在特定范围内的拟合公式。通过系列实验曲线和经验公式进行比较分析,结果显示经拟合公式算出的误差较汉伍德经验公式小。该改进算法在计算孔边应力集中系数时具有工程应用的合理性。     

模态仿真分析数据重用技术研究

不同仿真分析软件对模态数据的存储和表达方式存在较大的差异,为实现异构平台下模态信息的共享与交互,在一个相对开放的环境中对模态数据进行显示和分析,提出了一种模态数据的重用方法。分析了模态仿真数据的结构特点,对源自不同系统的异构数据进行结构化处理并存储于数据库中,探讨了模态数据的重用方法。在VB.NET环境下基于DirectX显示技术,对模态显示控件进行设计和开发。     

动力吸振型电动轮动力传动机构分析与设计

根据动力吸振型电动轮的结构要求,采用十字滑块机构作为电动轮动力传动机构。建立了动力传动机构运动学模型,对机构速度特性、中间件的运动规律及工作空间进行了运动学分析。借助ADAMS软件对电动轮进行了仿真,仿真计算结果表明在结构设计中采用PEEK自润滑复合材料来解决十字滑块机构摩擦副磨损问题是可行的,并根据仿真结果对中间件内、外径尺寸及滑槽长度进行了设计计算。对所设计的传动机构的机械效率进行了分析,计算得到其效率不低于98.8%。     

基于动态事件的柔性作业车间重调度节能优化

为了解决机械加工过程中出现紧急任务插单或机床故障等动态事件干扰调度方案执行,导致原调度方案能耗增高、完工时间延长等问题,研究了一种考虑紧急插单和机床故障动态事件的柔性作业车间重调度节能优化方法。首先分析了动态事件下柔性作业车间的工件加工过程能耗特性,然后以总能耗最低、完工时间和鲁棒性最小为优化目标建立了面向节能的动态重调度优化模型,并提出基于多目标引力搜索算法的重调度节能优化求解方法,最后通过案例对比分析,验证了所提方法的有效性。     

面向能耗的多刀具孔加工刀具直径及工艺参数集成优化模型

刀具直径和工艺参数对机床加工能耗影响显著。与单独优化刀具直径或单独优化工艺参数相比,开展刀具直径及工艺参数集成优化能进一步降低机床加工能耗。为实现面向低能耗的多刀具孔加工过程中刀具直径及工艺参数集成优化,首先,系统地分析了多刀具孔加工过程的加工时间和加工能耗;然后,建立以刀具直径和工艺参数为优化变量,以最小加工能耗和加工时间为优化目标的多刀具孔加工多目标集成优化模型,并采用粒子群算法对模型进行优化求解;最后,基于实际案例分析了刀具直径及工艺参数集成优化的必要性,并通过对比分析,验证了该模型的有效性和实用性。     

离心压缩机再制造叶轮结构特征三维建模方法及应用

再制造叶轮是再制造离心压缩机的核心功能部件,具有结构特殊、转速高、载荷复杂等特点。其特征三维建模是后续有限元分析、服役载荷求解、再服役安全验证、再制造工艺优化等问题求解的基础和载体,但目前叶轮原有三维模型常常缺失或者已有三维模型无法反映叶轮再制造特征,不能直接用于再制造叶轮的仿真分析。针对该问题基于结构特征测量点和NURBS曲线曲面理论提出离心压缩机再制造叶轮结构特征重构方法。应用研究中,采用该方法建立某型号离心压缩机再制造叶轮三维模型,并对其进行几何质量分析。分析表明:重构的再制造叶轮误差小(1×10-4 mm),且光顺性好,所建再制造叶轮三维模型与叶轮实物几何特征、再制造修复工艺相符合。研究结果可为再制造叶轮的二次服役载荷求解、再制造工艺残余应力分析、再服役寿命预估等方面提供基础信息。     

发动机振动评价研究

分析了单缸发动机振动产生的机理,参照GB/T10398建立了发动机振动烈度测试平台。通过对试验得到的加速度信号时域分析和频域分析,得出y,z方向振动由发动机激励力引起,x方向振动与激励力无直接对应关系。为避免信号积分带来误差,提出用加速度振级评价发动机台架振动的新方法。按照新方法和当量振动烈度评级方法对4台发动机做了振动评价,两种评价结论一致,表明新方法可用于发动机台架振动试验评价。     

典型霜冰条件下的风力机翼型优化设计

以翼型型线的表达方法为基础,提出结冰条件下风力机翼型设计方法,并在典型霜冰条件下,基于原始翼型WT180优化设计出一种相对厚度为18%的风力机专用翼型ICE180。在自然转捩情况下,用Rfoil计算了ICE180、WT180及NACA63418三种翼型在不结冰以及霜冰条件下的气动性能;在结冰条件下,用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法对三种结冰翼型的气动性能进行验证。研究表明,相对于原始翼型WT180,新翼型ICE180既保持了无结冰条件下的良好气动性能,又在主攻角范围内,大幅提高了霜冰条件下的气动性能,且翼型前缘结冰厚度更小。故此,提出的翼型优化设计方法对于霜冰条件下的风力机专用翼型设计具有重要意义。