不同参数化法对三次NURBS曲线拟合误差的影响

根据三次NURBS曲线上的一组已知型值点,采用均匀参数化法、积累弦长参数化法以及向心参数化法等不同的参数化法构造节点矢量,以首末端点切矢条件为边界条件构造附加方程,反算三次NURBS曲线的控制顶点。通过MATLAB拟合出所求三次NURBS曲线,对该曲线的拟合误差进行计算,得到拟合误差分析图。分析结果表明,采用积累弦长参数化法构造的三次NURBS曲线具有最小的拟合误差,能够更好地适用于工程实践。     

装载机工作装置载荷识别模型与载荷测取方法

为了研究装载机铲装作业时所受外载荷大小及变化特性,根据铲斗铰点力与斗尖力关系建立工作装置外载荷识别模型。以国产LW900K装载机为试验样机,提出了三向力销轴传感器法和动臂截面弯矩法两种载荷制取方法,进行典型作业姿态下的载荷验证和铁矿粉物料下的载荷测试试验。结果表明:提出的三向力销轴传感器法和动臂截面弯矩法都能够准确获取外载荷识别所需要的铰点载荷,销轴传感器法结果精度高于动臂截面弯矩法;试验样机工作装置所受大载荷出现在物料铲掘和卸载时刻,测得卸料时的惯性冲击载荷峰值约为400kN;通过雨流计数得到外载荷合力的均值服从正态分布,幅值服从三参数威布尔分布。载荷测试和分析结果能够有效解决装载机工作装置外载荷难以获取的问题,为载荷谱编制和疲劳特性分析提供依据。     

基于拓扑优化的装载机工作装置结构轻量化设计

基于拓扑优化对装载机工作装置结构进行轻量化设计,建立装载机工作装置的有限元模型,在五种工况下对工作装置进行有限元分析,得到应力云图,显示动臂的应力裕量较大。通过HyperWorks软件Optistruct模块建立动臂参数化模型,以质量最轻为目标函数,以动臂两侧板各单元相对密度为设计变量,以结构强度和刚度为约束条件,进行轻量化设计。结果表明,在满足结构强度和刚度的条件下,动臂的质量减轻19.25%。对优化前后的动臂实体模型进行模态分析,确认前六阶频率和振型变化不大,动臂的动态性能稳定可靠。     

大型装载机湿式驱动桥桥壳有限元分析

根据发动机最大输出动力进行逆向推算,设计出可装载100 t以上的大型装载机湿式驱动桥,并利用Ansys软件对装载机湿式驱动桥桥壳的两种典型工况进行有限元分析,获得大型装载机湿式驱动桥桥壳主体结构的应力特点、变形情况以及最大应力的大小和位置,为避免桥壳应力集中、强化桥壳关键部位以及优化桥壳尺寸等提供重要的参考依据。     

基于TRIZ理论的道路综合养护车结构设计研究

分析研究TRIZ理论创新设计方法,将TRIZ理论中的创新原理、矛盾矩阵等创新设计理念与模块化设计思想相结合,建立一种以TRIZ创新设计理论为基础的产品创新设计模型,并对模型的关联因素进行了探讨。分析了市场对道路综合养护车的实际需求,将该设计模型应用到道路综合养护车的结构创新设计中,借助Pro/E软件平台建立目标产品的三维模型,并对产品的关键部件进行运动学仿真分析,仿真结果没有发生干涉现象,验证了模型建立的合理性。     

基于TRIZ理论的按摩椅创新设计方法研究

目的研究基于TRIZ理论的创新设计方法,建立一种适用于产品创新的设计模型,并针对目前市场上按摩椅设计中存在的不足,设计并制造一种新型按摩椅。方法将TRIZ理论中的创新原理、矛盾矩阵等创新设计理念与用户情感体验机理相结合,建立产品创新设计数学模型,分析市场上现有按摩椅设计问题的原因,创造性地探索出新型按摩椅的结构设计原理,借助于Pro/E软件平台建立目标三维模型,制造按摩椅实物模型,获取用户体验结果。结果建立了一种新的产品创新设计模型,并将其应用到按摩椅的创新设计中,对按摩椅三维模型进行了运动仿真分析,并没有发生运动干涉,验证了模型建立的合理性。结论产品设计的创新不是简单的机械结构创新,而是在融入多种设计理念后,反复实践的再创造。     

小型铁路钢桥强度分析及优化设计

本文利用ANSYS软件对最不利工况荷载作用下的小型铁路钢桥初始模型强度进行了分析计算,经计算初始模型满足强度和刚度要求;其次,对初始模型进行了优化设计,并根据理论优化设计结果选择合理的工字钢代替初始模型中的所有工字钢;最后分析计算了优化模型的强度、刚度和钢材自重,得到的优化模型在满足设计要求的同时比初始模型节省了23.98%的工字梁钢材的结论.     

热处理对Fe-B-C合金显微组织和性能的影响

研究含1.4%～2.0%B和0.4%～0.6%C的Fe-B-C合金凝固过程和凝固组织以及不同淬火加热温度下的显微组织、力学性能和耐磨性的变化规律.结果表明,Fe-B-C合金凝固组织由Fe2B、Fe3(C,B)和Fe23(C,B)6等硼化物及马氏体、珠光体和铁素体等金属基体组成.淬火后硼化物局部断网且无硼化物新相出现,基体全部转变成马氏体,硬度大于55HRC.随淬火温度升高,Fe-B-C合金硬度增加,冲击韧性变化不明显.Fe-B-C合金在静载销盘磨损和动载冲击磨损条件下,都具有优异的耐磨性,且淬火温度变化对耐磨性无明显影响.     

NURBS插补方式对数控铣削加工质量的影响

针对自由曲面加工误差较大的问题,从插补方式的角度进行了对比研究。对相同的二维抛物曲线分别以直线插补、直线-圆弧插补和NURBS插补三种插补方式进行实际加工,利用三坐标测量仪对所加工曲面轮廓进行测量,并获取相应的加工误差分布曲线。分析结果表明,NURBS插补刀具路径可以改善零件的加工精度和表面光顺性,有效地提高生产效率,并能够减少曲面后续抛光的工作量,较好地满足自由曲面高性能数控加工的需要。