一种复杂曲面打磨机器人自适应贴合柔性机构研究

针对工程中复杂曲面打磨困难的问题,提出一种能迅速贴合工件表面的柔顺混联式自适应机构,对其工作空间、运动学和动力学工作特性进行了分析研究。利用基于方位特征集的拓扑结构理论求解自适应机构的自由度、耦合度。利用数学应用软件对机构的参数进行数值计算,获得了自适应机构在抛光打磨过程中的工作特性曲线和工作空间模拟图。建立自适应机构的样机模型并进行样机实验,分析了在对模拟的复杂工件曲表面加工时的运动学和动力学特性,实验得出本设计相对传统机型的优势。     

基于遗传算法的6-DOF机器人最优时间轨迹规划

针对机器人在特定工作坏境下工作效率低的情况,提出一种以时间为最优的轨迹规划方法。采用七次B样条曲线完成机器人各关节位置-时间序列的插值,并将运动学约束转化为B样条曲线控制顶点的约束,以机器人关节轨迹运行时间最优为优化指标,采用遗传算法对轨迹曲线执行时间最短寻优,规划出满足运动学约束及力矩平滑的时间最优轨迹。实验结果表明,该规划算法能够明显减小加加速度的累积效应,提高机器人执行轨迹的最优时间。     

高速深井离心泵内部流场数值模拟与试验研究

通过对100QJ 3.2型高速深井离心泵在不同网格数、不同湍流模型、不同模拟级数条件下进行三维定常数值模拟,分析了不同条件对其性能的影响,从而选出合适的数值模拟设置方法。将性能预测结果与样机试验结果对比,验证利用CFX软件预测高速深井离心泵性能的可行性。结果表明:采用叶轮网格数为40万、Standard k-ε湍流模型、两级全流场模型对高速深井离心泵进行全流场三维定常数值模拟最为合适。     

工程车辆联合制动与能量回收的建模与仿真

阐述了联合制动与能量回收机理。建立了能量回收与联合制动的数学模型,利用Matlab/Simulink仿真软件分析和计算了一次制动过程中制动效率和能量回收的情况。结果表明,制动过程中进行能量回收可以很好地提高制动效率且节约能源。利用综合试验台进行了能量回收与动力制动试验,试验结果很好地验证了仿真结果的正确性和可靠性。     

球面并联机构的结构降耦及其位置正解求解

基于一般结构的S+3-SPS球面机构的耦合度分析,通过动平台二球副重合的方法,使之结构降耦演变为0耦合度球面机构,并得到其位置正解的解析解;而对于k=1的一般结构的S+3-SPS,虚设一条支链使机构包含k=0的零耦合度机构,再在约束度为-1的支链上建立一个一元运动相容性方程,并采用一维搜索法求得全部正解数值解。这种基于耦合度分析的求解并联机构位置正解的程式化通用方法,易于实现计算机自动生成,并适用于其它含SPS支链并联机构位置正解的快速求解。     

三相分离旋流器内流场及分离性能的研究

三相分离旋流器可实现三相混合物的同时分离,如冷焦水去粉除油。为探究三相分离旋流器流场特征及分离性能,采用CFD软件Fluent对其进行数值模拟研究并通过操作性能试验间接验证。结果表明,三相分离旋流器中心溢流管的设计在保留了一般旋流器流场结构的同时,向上旋流形成两个溢出流,可实现第三相的输出。切向速度在环形溢流管和中心溢流管内均沿半径方向增加,在靠近内壁处达到最大值,且中心溢流管内切向速度最大值比环形溢流管内小。模拟结果表明:冷焦水中油相和固相分离效率分别可达到80%和90%。     

废旧聚酯改性漆包线绝缘漆的性能研究

采用溶胶凝胶法制备Al2O3溶胶,以废旧聚酯塑料瓶和Al2O3溶胶为原料制备聚酯多元醇溶液,然后将聚酯多元醇溶液与氨基树脂、环烷酸锌混合制成聚酯漆包线漆。通过红外光谱和X射线衍射分析对聚酯漆包线漆进行分子结构和物相表征。测试改性聚酯漆包线漆的热冲击、耐电压、介质损耗等性能。结果表明:Al2O3掺杂质量分数为10%时,制得的改性聚酯漆包线漆的性能最佳,介质损耗曲线的拐点温度可达到179℃,耐热性能明显提高。     

车用永磁电机电磁振动与噪声分析

为分析车用永磁电机在工作过程中的振动与噪声问题,使用JMAG软件对电机气隙磁场进行数值模拟,得到气隙磁密幅值与电磁力波频谱的变化情况。在LMS Virtual.Lab中调用Nastran求解器,分析定子结构的约束模态振型。将电磁激励力映射到定子铁心和绕组上,使用模态叠加法,计算电机振动位移响应,并以之作为声学边界,借助AML方法分析该电机在3维空间自由声场中的声压分布。对比不同测点处的声压值,发现靠近机壳中点的声压值一直较大;而靠近轴承处的声压级在中低频段较小,高频很大。另外,随着频率的增加,模态阻尼对噪声的衰减效率在逐渐下降。     

基于动力学特性的管道系统振动分析与控制

采用振动和动态信号测试分析系统对炼油加氢装置分馏塔进料加热炉入口管道系统进行了振动特性试验,得到了管系的主要激振频率和管系横向振动峰值的分布情况。基于振动测试结果,通过数值分析方法对管系的动力学特性进行了评估。结果表明,管系刚性不足导致的一阶固有频率与激振频率重合是引起管系振动的主要原因。在此基础上提出了改造措施并进行评估和现场应用,最终使管系的横向振动峰值降低至允许的安全范围之内。所得的试验数据和评价结果对大型复杂管系的设计、改造和日常维护管理具有指导意义。     

四取代全氟辛基金属酞菁的合成

以邻苯二甲酰亚胺为起始原料,在30%的发烟硫酸条件下经碘化得到3-碘邻苯二甲酰亚胺,氨解、脱水得到3-碘邻苯二甲腈,并与全氟辛基碘在铜粉催化作用下,生成3-全氟辛基邻苯二甲腈,选用DBU合成法得到了标题化合物。对3-碘邻苯二甲酰亚胺的合成条件进行考察,得到了最佳反应条件:反应温度为60℃,n(邻苯二甲酰亚胺)∶n(单质碘)=1∶1,反应时间为12 h。目标产物结构经1HNMR和HRMS确认。