滚动直线导轨副摩擦力动态测量试验研究

滚动直线导轨副是高速高精度数控机床的重要功能部件,其摩擦特性对机床整机的力学特性具有重要影响,因此对导轨摩擦力的大小进行检测具有重要的意义。针对摩擦力检测要求,设计了一种自动检测滚动直线导轨副摩擦力的试验装置,将测量结果与手动测量进行对比,并对某一型号的滚动直线导轨副进行重复性测试,验证了该测量方法的可靠性。针对35和45型号的滚动直线导轨副进行不同速度条件下的摩擦力测试,试验结果表明,随着速度增加,导轨副摩擦力有先减小后增大的趋势。     

移动式搅拌设备半挂车车架的静强度及模态分析

根据某半挂车车架的结构特点和使用工况,在Hypermesh建立了半挂车车架的有限元模型,计算了满载匀速、满载转弯、满载爬坡3种工况下车架应力情况并进行了车架的固有模态特性分析,根据车架第一横梁与纵梁连接处的应力集中问题,提出了改善应力集中的方法,为车架的结构优化设计提供理论依据。     

航天工况下滚珠丝杠副的有限元分析

结合航天工况下滚珠丝杠副的国内外研究状况,建立了滚珠与螺母滚道及丝杠滚道的分析简化模型和接触有限元模型.基于ABAQUS隐式动力学,对滚珠丝杠副的接触变形进行弹塑性仿真,用有限元接触分析结果验证了分析简化模型的合理性,具有一定的理论价值和重要意义.     

基于ADAMS的仿生中指结构设计及运动学研究

通过ADAMS对仿生中指进行建模和运动仿真分析,对比人体手指的真实长度,对仿生中指机构连杆的各长度进行优化和确定,并计算出该中指指尖运动的位移、速度、加速度等物理量,得到中指指尖的运行轨迹和运动学规律,达到了能够准确模拟人类手指活动的目的。与目前存在的由于自由度过多而难于控制,或者不便于操作等不能灵活应用于实际中的机器手相比,具有较强优势,实用性提高。     

滚动直线导轨副的磨损预测模型与精度保持

针对滚动直线导轨副的精度保持性问题,对其在受垂直载荷条件下的磨损过程进行建模和仿真分析。基于Hertz接触理论建立滚动直线导轨副的接触变形,考虑受垂直载荷后上排滚珠和下排滚珠接触角的变化情况。由滚动直线导轨副的磨损机理可知粘着磨损和磨粒磨损在磨合阶段和稳定磨损阶段占据主导,运用Archard磨损理论和显微切削磨损理论分析了滚动直线导轨副的磨损过程,考虑在磨损过程中预紧力随着跑合距离的增加而逐渐变小,滚珠的接触角发生变化的情况,在此基础上建立了滑块垂直位移的磨损计算模型。选取国内滚动直线导轨副进行精度保持性对比试验,试验结果与仿真结果进行对比分析,验证了模型的正确性,进一步探究了磨损与精度之间的关系。     

基于Cosmosworks的曲折槽筒的有限元分析

针对曲折槽机构中曲折槽筒与制动销碰撞变形的有限元分析问题,将Cosmosworks有限元分析方法引入曲折槽碰撞变形分析中.该方法操作简单方便,在建立了曲折槽筒的三维模型后,引入计算算例,只需在曲折槽简模型上施加所需要的约束、力等条件,划分网格后即可进行运算.结果表明:Cosmosworks的有限元分析方法简便快捷,其计算时间较短,结果以图谱形式表现,可与实践相互验证.     

基于人机工程学的割草机操作及防护系统的设计

割草机与人和环境有着密切的关系,在它的设计与使用过程中存在许多人机工程学的问题。这里先介绍了广义的“人一机一环境”系统。在此基础之上,针对割草机的操作把手和安全防护系统的设计,参照我国正常成人男女人体主要尺寸,从人机工程学角度出发,最终得到了操作把手的长、宽、高和安装角度的适宜取值范围和刀片护罩和排草口的结构尺寸应满足的条件。     

滚动直线导轨副的滚道中心距误差与承载性能的关系

静刚度和摩擦力作为导轨副关键承载性能指标,直接影响导轨副的运动精度及工作状态。基于赫兹接触理论,建立了滚道中心距误差与导轨副摩擦力和静刚度的模型,并结合理论计算模型与控制变量试验研究了导轨、滑块滚道中心距误差及滚珠过盈量对承载性能的影响规律,对比分析了滚道中心距不同误差情况下的摩擦力和静刚度。研究结果表明,静刚度相对误差为2.46%～8.20%,摩擦力相对误差为0.42%～11.33%。理论仿真值和试验实测值的一致性较好。     

页岩气开采中典型重金属及无机物对周边环境的潜在影响

页岩气开采在满足能源需求的同时也可能带来潜在环境风险。页岩气开采产生的岩屑和返排液携带了地层物质、添加剂及其可能的转化产物,其组成成分复杂,浓度差异显著,意外泄漏、不合理处理处置或者不达标排放容易对周边环境造成污染。研究选择典型的毒害重金属以及返排液中重要的无机离子为研究目标,评述岩屑和返排液中目标污染物的浓度水平和赋存特征,剖析它们进入周边环境的主要途径及潜在环境影响。同时,针对中国国内页岩气开采现状,就污染控制提出建议和研究展望,希望为中国页岩气开采中污染物防控和风险管理提供可借鉴的经验和教训。     

引信振动压电发电机气流致声激励特性研究

为满足引信振动压电发电机的驱动性能要求,解决激励能量关键问题,设计了一个环形喷嘴—共振腔结构的喷注发生器声源。应用计算流体动力学方法,通过仿真模拟解释喷注激发声波致共振腔振动特性;用试验所测的响应电压与仿真获得的共振腔底部声压对比。研究结果表明：共振腔内的声压和轴向质点速度随时间的变化曲线近似于正弦波,相位差为90°,说明了在共振腔内形成了驻波声场;共振腔底部声压幅值和频率较稳定,且幅值较大;压电片的开路响应电压频率与仿真声压频率很接近,从而验证了喷注发生器声源产生纯音的特征。因此,这种根据气流致振原理设计的无活动零件的喷注发生器声源,有利于提高引信振动压电发电机的激励能量。