基于FLUX的同步器齿圈感应加热数值模拟

运用电磁热顺序耦合理论,基于FLUX仿真软件建立了同步器齿圈的单圈和内外圈三维感应加热模型,进行了高频感应加热过程数值模拟对比,并对齿圈轴向和径向切片进行了温度云图分布、齿圈温度分布规律研究和齿圈内齿加热分布。结果表明,通过内外圈感应器加热齿圈可实现齿圈内外表面同时加热、内外层温度分布均匀、加热时间短,满足齿圈内齿和外槽的硬度的一致均匀,保证同步器齿圈的淬火质量,为进一步研究同步器齿圈感应加热过程提供了依据。     

复合式汽车变速器最佳动力性匹配研究

以复合式汽车变速器为研究对象,对该变速器的最佳动力性速比优化匹配方法进行了研究。建立了动力传动系统的数值模型,以驱动功率为动力性目标,建立了无极变速传动装置最佳动力性速比优化目标函数模型。基于simulation X软件,建立了装有复合式变速器的汽车仿真模型,按照最佳动力性的原则对CVT的速比进行了优化,并对比分析了速比优化前后汽车的动力性和燃油经济性。仿真结果表明提出的复合式汽车变速器最佳动力性速比优化匹配算法具有良好的有效性。     

自重构机器人的拓扑描述和重构策略研究

为了完整描述自重构机器人整体结构的拓扑关系,提出了一种新的拓扑空间连接矩阵SCM。该矩阵通过模块间的连接状态以及单个模块的内架转角信息,能够自动识别系统中的运动支链并生成对应的运动学方程,为重构策略提供理论支撑。然后,根据单元模块的运动特点和主、被动连接面间的连接限制,文章结合SCM提出了一种无编号的分布式重构策略。将SCM与该重构策略相结合,可实现构型间的重构变换。最后,通过仿真实验,验证了该分布式重构策略的有效性。     

开采沉陷预计与控制仿真试验教学系统

仿真教学是计算机辅助教学的高级阶段。从传统教学的不足与仿真教学的优点入手,针对传统矿山开采沉陷课程教学,以提高教学效果为目的,开发了基于VB的开采沉陷预计与控制仿真试验教学系统,将仿真教学引入到矿山开采沉陷学教学过程中。在论述系统开发原理及功能设计的基础上,详细介绍了系统3大模块——地表移动变形分析模块、动态演示模块及开采沉陷控制技术模块的功能与特点。基于本系统,通过人机交互界面与系统进行交流,可以让学生充分理解并掌握地表及岩层破坏机理,开采沉陷预计、开采沉陷防治等重点内容,从而有效提高教学质量和效果。教学实践表明,将计算机仿真教学纳入到矿山开采沉陷学教学过程中,可以极大地提高学生理解能力,培养学生的学习兴趣。     

气动打标机回路设计及仿真

气动技术是现今工业领域中的重要组成部分,凭借其成本低、高效率、清洁无污染的优点,得到了愈来愈广泛的应用。全气动控制方法在某些需要防燃、防爆、防静电的特殊场合则完全取代电-气控制。通过Fluid SIM-P软件的气动原理和仿真技术对气动打标机气动回路控制系统进行了设计分析。介绍了打标机的动作原理,采用串级法设计了气动打标机单一循环方式、连续循环方式以及停止切断循环等辅助情况;以及如果料仓中没有工件及时补充,气缸无法启动,系统停止;同时设置了急停按钮,使各气缸立即退回初始位置,且急停可以解除,系统重新开始启动。通过二者有效的结合成功的将模拟仿真后的气动打标机模型应用到了实际生产中,降低了成本,提高了效率,取得了良好的效果。     

行人腿部保护汽车前部结构优化

为减少人车碰撞事故中对行人的伤害,采用LS-DYNA软件模拟人车碰撞过程,分别模拟了刚性腿型和柔性腿型的碰撞情况,得到行人小腿的伤害规律。同时,针对柔性腿型的分析结果,对汽车前部结构从三个方面进行优化:改进泡沫刚度,行人腿部总得分值提高了10.01%;改变小腿支撑,行人腿部总得分值提高了10.37%;改进保险杠横梁,行人腿部总得分值提高了17.63%。通过改进汽车的前部结构,柔性小腿的碰撞性能得到了优化,为行人保护方面的汽车前部结构设计提供了参考。     

香蕉采摘机械手夹持装置仿真优化设计

香蕉机械化自动采摘的采摘对象为成串香蕉,要求采摘机械手的夹持装置具有一定的强度和刚度。针对此特点,在提出一种香蕉采摘机械手夹持装置结构的基础上,用三维建模软件Pro/E进行了夹持装置的参数化建模设计;对所构造的三维模型,应用ANSYS Workbench对夹持装置关键部件夹持杆及支撑杆的结构设计参数进行了多目标优化设计,分析了载荷与变形之间的关系,得到优化的结构方案,并制作实体样机验证了优化设计的可行性,为香蕉采摘夹持装置的结构设计提供了理论依据。     

基于模拟植物生长算法的平面度误差评定

平面特征是最基本的几何图形元素之一,在机械零部件中发挥着重要作用。为了实现方便准确地评定平面度误差,提出将模拟植物生长算法应用于确定平面度最小包容区域的问题中。首先,根据最小区域法建立了平面度误差评定的数学模型;其次,介绍了模拟植物生长算法的仿生原理和数学理论,引入了寻优步长的自适应调整机制,并且阐述了使用该算法评定平面度误差的具体流程;最后,基于VB6.0开发了算法的计算机程序,实例运行后将评定结果和现有的评定算法进行了比较。实践证明,采用模拟植物生长算法评定平面度误差,不仅可以有效地求出最小包容区域解,而且具有良好的快速性和稳定性。     

麦弗逊悬架参数化与仿真优化系统的构建

为方便对麦弗逊悬架进行改进与优化,利用ADAMS/View二次开发功能构建麦弗逊悬架的运动分析系统。该运动分析系统包括参数化设计对话框与仿真优化对话框。在参数化设计对话框内可以根据设计需求直接修改硬点坐标和车轮定位参数;而在仿真优化对话框内则可以通过编写用户自定义函数,建立自定义的优化目标对麦弗逊悬架进行仿真优化。利用该系统对某款电动汽车的麦弗逊悬架进行参数化设计与仿真优化,通过对比优化前后的仿真结果,证明该系统可以达到良好的优化效果,并验证仿真系统的可用性。     

Emulation and Calculation of the Burning Surface of 3D Grains of Partially Cut Multi‐Perforated Stick Propellant using the Level Set Method

In order to calculate the burnt mass fraction of complex three‐dimensional (3D) propellant grains to meet the requirements of interior ballistic modelling; the level set method is introduced to emulate and calculate the burning surface area of partially cut 7‐perforated propellant. The surface evolution and simulation of a 3D grain of partially cut 7‐perforated propellant are divided into two parts: the grain configuration initialization and the level set calculation of the propellant regression process. Parallel layer burning is assumed so that the burning surface regresses layer by layer in a direction normal to the surface until the grain is burnt completely. As the burnt mass fraction increases, the remaining propellant volume decreases gradually. The level set method easily simulates the slivering process for complex grain geometries. In this way, the burnt mass fraction of partially cut 7‐perforated propellant grain can be calculated by the level set method for the entire combustion process. Results show that the level set method is suitable to capture the burning surface for each burning step and its related parameters, such as the burning area, the remaining propellant volume and burnt mass fraction. More importantly, the level set method gives a possible solution to the coupling of grain combustion with the internal fluid simulation by the pressure and velocity. It is impossible for geometry‐based methods to integrate the internal fluid parameters in an interior ballistic model. Also, the level set method will benefit substantially the grain design and lead to improved internal ballistic performance.