磁流变减振器磁路结构的优化

关于汽车工业应用磁流度减振器的问题,磁路设计是磁流变减振器结构设计的重要环节,直接影响到减振器的工作性能.在充分考虑各种材料的磁导率随磁场强度大小的变化,以及各关键结构尺寸的大小的基础上,针对磁路优化问题,分别建立磁路的理论模型和仿真模型,并通过结果对比来校验仿真模型.采用参数化仿真的方法,得到了磁路的关键结构参数和材料性能对磁路中磁场强度的影响,得出了磁流变减振器磁路设计的基本规律和一般设计原则.并针对特定的设计要求和约束,对某型号磁流变减振器进行了磁路分析优化,获得了较优的结构参数.     

曲面共形3D打印轨迹路径的生成方法

共形3D打印是利用3D打印的方式在紧贴承载曲面上完成共形结构制造的技术。应用3D直写技术和六自由度机械手控制技术,完成共形3D打印平台的搭建。对曲面共形3D打印轨迹路径生成的数据流结构进行分析,论述了轨迹路径的生成方法。以CAM中曲面上轨迹路径的刀位轨迹点信息为媒介,由代码转换程序将机械手系统与CAD/CAM系统连接,根据机械手的控制要求,通过坐标变换和机床旋转角求解,实现从刀具轨迹路径的刀位信息到机械手运动的位置点信息的转换,解决了曲面共形3D打印轨迹路径生成的问题。实验完成了曲面共形结构的较高精度打印,证实了这种轨迹路径生成方法的可行性。     

机械臂3D打印技术及系统的试验研究

3D打印技术多以单材均质为基础,开展金属、塑料等零部件的快速成型制造。在此基础上,发展了激光近净成形、熔融挤出成型、选择性激光烧结(熔化)、立体光刻等3D打印工艺和装备。论文以流体挤出成型和激光烧结为基础,结合工业机械手6自由度的空间特性,初步搭建了机械臂3D打印系统;对该系统构成做出了简要介绍,分析了该系统的数据链与数据模型的坐标转换;对电气性能器件常用材料导线银、树脂基复合材料、硅酮橡胶、碳化硅陶瓷等的成型工艺进行了初步探索,为下一步制造出具备电气性能的功能结构化器件与进行曲面3D打印的研究打下基础。     

基于多接触约束的动力学仿真计算效率

在进行基于虚拟样机技术的机械系统动力学分析时,如果系统包含多接触约束,计算效率往往低下,甚至导致模型求解失败,本质原因之一是当前非实际接触约束仍然要参与当前迭代计算,使求解模型的雅可比矩阵的规模比实际求解需要的规模大得多,从而可能引起该矩阵的条件数增大,使求解效率降低。基于此,针对多接触动力学系统计算效率问题,通过分析求解模型中雅可比矩阵构成的本质,提出采用消隐或激活接触约束的方法对雅可比矩阵降维,从而降低当前迭代步的解算规模,达到提高仿真效率的目的。仿真试验结果表明,消隐或激活接触约束的方法在不损失仿真精度的基础上,大大减少了多接触动力学模型的求解时间,提高了求解效率。     

复杂曲面局部协调设计技术

综合利用CAGD中的曲线曲面理论和方法,通过构造合理的局部区域来裁剪N边汇交曲面,并利用汇交曲面的原始信息解决局部NURBS曲面的协调设计．该方法在新生成曲面与裁剪汇交曲面之间保证处处G^1连续,同时光滑地逼近于局部区域的特征走向．这种基于特征敏感的带复杂边界条件约束的协调曲面重构方法,作为曲面高级编辑工具已应用于计算机辅助反求工程CAD软件RE—SOFTV6．0中．实际应用表明,局部协调设计技术能够较好地解决复杂曲面造型和反求工程建模中模型的整体连续性和保形性．     

自由曲面的局部美化技术

针对反求工程中由多张B-样条曲面构成的边界表示模型在局部区域会出现的形状不规则性的问题,提出利用局部美化技术来消除这种外形的不规则性的方法.首先根据边界表示模型的拓扑给出局部美化的模式,并阐述曲面光顺与模型局部美化之间的区别和联系.然后,通过分析可接受的形状优化准则及其局部微分几何特性,给出局部美化的数学模型.最后,在利用形状分析方法构造局部形状不规则性区域的方法后,借鉴离散的非线性优化方法来保证形状修改的局部性和保持模型的拓扑.给出应用实例揭示了局部美化技术在反求工程中的意义.     

骨组织支架的计算机辅助设计方法综述

随着先进的计算机辅助设计和增材制造技术的快速发展,使得制造具有复杂几何结构的骨组织支架成为可能。根据骨组织支架功能设计要求,从几何形态的角度出发将其结构分为规则性多孔结构和不规则多孔结构两大类,并综述了骨组织支架的设计方法,特别强调了两种适合增材制造的设计方法,即三周期极小曲面(TPMS)和拓扑优化。针对骨组织支架结构设计面临的技术挑战,展望了骨组织支架设计方法的可能发展趋势。     

RE-SOFT系统架构及关键技术

介绍了专业反求工程软件RE-SOFT的体系结构,提出了两条解决反求工程CAD建模的路线和策略：一是再现产品从二维到三维的设计过程,即基于截面特征的反求建模路线要求,首先解决点云切片、二维特征元提取、约束施加以及截面曲线全局约束优化,然后通过拉伸、旋转等手段重构曲面模型;二是解决功能特征曲面“分治”再现和优化设计的快捷方法,即基于曲面特征的反求建模强调从点云中直接提取圆锥曲面、过渡曲面、规则扫略面等特征元素,并通过三维特征间的拓扑约束和全局优化生成曲面模型.通过以上两条基于特征的反求建模理论研究和实现,可以看出新一代反求工程软件更加重视建模过程和结果表达的完整参数化,寻求更高水准的支持产品变形设计和创新设计.建模实例表明,应用RE-SOFT系统可以快速获得完整特征表达的理想CAD模型.     

考虑压力补偿和温升的磁流变减振器阻尼力模型

当前磁流变减振器阻尼力模型通常根据工作介质本身的性质来建立,未充分考虑应用条件下诸如温升、补偿压力等因素的影响.针对现有阻尼力模型的不足,在利用牛顿流体模型和Bingham流体模型对混合工作模式的单杆磁流变减振器阻尼力进行理论分析的基础上,充分考虑了补偿压力和温度变化的影响,得出了修正的阻尼力模型.该模型说明了温度变化与动力粘度系数的关系,并且包含了补偿压力对阻尼力的贡献,为磁流变减振器的应用设计提供了理论支持.     

精密行星伺服减速器滞回曲线测试系统

减速器的滞回曲线测量是确定其扭转刚度、传动精度的重要手段。传统的逐步加载法耗时长、精度提高困难,文中提出了电机连续加载的测试方法,设计了精密行星伺服减速器静态测试的新方案,开发了基于LabVIEW的滞回曲线测试系统。实验结果表明,该方案具有较高精度,满足快速测量要求,并以此提出了一种新的滞回曲线测量标准。