基于Solidworks Simulation的工装压板有限元分析及优化设计

针对弹簧工装在传统设计制造中存在的重量大、结构笨重、加工成本高等问题,采用Solidworks软件对其关键部件工装压板进行优化设计。利用Solidworks软件对工装压板进行参数化建模及装配,并利用Simulation模块对工装压板装配体进行静力学分析。在有限元分析的基础上,采用评估优化算例进行优化设计,优化结果表明工装压板质量减轻了10.5%,形变减小了1~2μm,性能结构更加合理,可提高工作效率,降低工人劳动强度。     

基于改进直接模糊自适应反馈控制的多移动机器人编队算法

针对多移动机器人控制系统适应性差、控制精度低的问题,提出一种改进直接模糊自适应反馈控制方法。利用模糊数学理论分别对机器人的理想输入状态量进行逼近,通过模糊逻辑推理得到输出反馈量并实时调整状态量,应用Lyapunov理论保证系统误差的收敛性和系统的稳定性,最后在Matla b中对所设计的WMR动力学和运动学相结合的控制系统进行仿真实验验证。结果表明在所设计的模糊控制器的作用下,实现了多个机器人的编队,并提高了运动系统的控制精度和响应速度。     

工艺参数对304薄钢板激光焊接变形的影响

为了获得工艺参数对0.4 mm厚304不锈钢薄板激光焊接变形的影响规律,利用Nd∶YAG脉冲激光焊接系统对不锈钢板进行对接焊试验,采用单因素试验法分析离焦量、脉宽、电流和焊接速度对薄板焊接形貌和变形的影响,在单因素试验基础上进行四因素三水平的多因素正交试验,利用极差分析确定出各工艺参数对焊接变形影响的主次顺序以及最优工艺参数组合。结果表明,该薄钢板激光焊接的工艺参数范围较窄,其有效范围是离焦量-3～-1 mm、脉宽2.2～2.4 ms、电流170～175 A和扫描速度300～400 mm/min;各工艺参数对该板激光焊接变形影响的显著顺序是离焦量焊接速度脉宽电流,最优工艺参数是离焦量-3mm、电流172.5 A、脉宽2.2 ms、扫描速度300 mm/min;以最优工艺参数进行激光焊接,最大纵向变形量和横向角变形量分别为3.3132 mm和0.1123 mm。     

液压动力系统功率在线监测方法研究

针对液压动力系统能耗高、效率低等问题,提出系统功率在线监测方法并给出两种功率监测方案;建立系统功率软测量理论模型,并应用变频电机-齿轮泵驱动方式设计液压动力系统试验台;采用恒转矩与恒功率两种变频调速方式,在试验台上进行系统动态功率监测试验,得到不同工况下的电压、电流、压力、流量与功率曲线,并对系统变频调速特性及压力、流量脉动产生原因进行分析;最后结合理论与试验分析结果,给出系统功率匹配控制策略与压力、流量脉动消减措施。     

滚珠丝杆升降机的一种制动结构设计与分析

滚珠丝杆升降机是一种利用蜗杆副带动滚珠丝杠副进行运动的精密升降部件,在工作过程中主要依靠蜗杆副的自锁实现锁定,但是在实际应用中出现过锁定失效的状况,说明蜗轮蜗杆自锁性并不十分可靠.针对此问题,设计了一种简单灵活的制动结构,并对制动结构的摩擦力矩进行了计算校核,计算结果满足设计要求;然后利用Solidworks软件完成了相关零部件的三维设计及整体装配,最后利用Simulation模块完成了摩擦片支架的有限元分析,分析结果满足工程要求.     

钢铝双帽型保险杠横梁多目标优化

为了保证保险杠横梁优良的碰撞性能,并使其质量更小和结构简单,研究了一种钢铝双帽型保险杠横梁。使用LS-DYNA软件对保险杠横梁进行摆锤正面冲击数值模拟,经对比发现,钢铝双材横梁相比相同结构单一材料的横梁在正面碰撞中显示出良好的平衡性和碰撞性能;使用控制变量法研究发现,横梁前后帽的厚度和法兰的位置对其碰撞性能有显著影响;以最优拉丁超立方算法建立38组设计点,基于Kriging算法构建近似模型,并使用NSGA-II算法,以碰撞性能最优、质量最小为目标对横梁进行多目标优化。优化后钢铝双帽型保险杠横梁碰撞性能更优、质量更小,其总吸能为838.28 J,载荷峰值为18.31 kN,质量为2.08 kg,侵入量为24.78 mm,碰撞时间为0.10 s。     

基于灵敏度分析的客车骨架轻量化设计

客车车身的轻量化对客车整体性能的影响至关重要。以某款半承载式纯电动客车车身为研究对象,利用HyperWorks有限元软件对客车车身骨架进行静力学分析和模态分析。在满足设计要求的前提下,以紧急转弯和紧急制动2种典型工况,对客车车身骨架结构进行基于灵敏度分析的尺寸优化。以板材厚度作为设计变量,以客车车身骨架的强度、刚度和模态频率作为约束条件,以车身骨架质量最小作为目标函数建立数学模型。优化结果表明:客车在紧急转弯工况时应力和变形量增加的较大,优化后的客车车身骨架总质量下降了339 kg。     

基于Oxley's理论的Al7050合金JC本构模型参数优化

针对Al7050合金在切削加工中易变形的问题,以构建适用于实际切削加工中的JC本构模型为目的.依据Oxley's理论建立了求解模型,采用遗传算法并结合试验数据求得Al7050合金的JC本构模型参数,并以切削力为参评指标对JC本构模型进行验证.结果 表明:构建的JC本构模型的应变范围为0.80～1.01,应变率范围为1.6×103s-1 ～2×104s-1,温度范围为96.48℃～213.07℃;采用自定义材料模型的主切削力和进给力仿真值与试验值的平均误差分别为4.79％和16.08％,而采用软件自带材料模型的主切削力和进给力仿真值与试验值的平均误差分别为15.08％和25.97％,得出了采用自定义材料模型的切削力仿真值与试验结果更吻合的结论.