基于虚拟样机的片式凸轮箱性能改善研究

片式凸轮插针机主要应用接线端子的插针作业,目前某国产插针机片式凸轮箱工作速度较低,在高速运转时会出现较大振动及夹针夹不到和夹不紧的情况,使其工作效率较国外同类产品有很大差距。为分析限制片式凸轮箱高速运行的主要因素,首先对其进行振动测试,排除了共振是引起其高速运转出现较大振动的因素。然后对片式凸轮箱进行运动学仿真,分析出弹簧为限制其高速运转的主要因素。最后利用虚拟样机技术,对其进行参数优化,获得四组满足要求的弹簧参数。选取最优的组合进行分析校核,满足片式凸轮箱600r/min稳定工作的设计要求,为片式凸轮箱性能改善提供重要依据。     

基于拓扑优化的龙门加工中心立柱轻量化设计

主要针对GSLM3308龙门加工中心的立柱结构展开研究,为提高立柱性能的同时实现轻量化设计,使用OptiStruct软件对立柱进行了拓扑优化。优化模型在静力工况下以柔度最小化为目标,以体积变化量为约束,优化后的模型增加了立柱刚度,同时质量减少了14%。表明利用有限元分析方法在产品设计前期进行一定的结构设计,能够提供较优的拓扑结构,从而提高产品的整体性能。     

基于尺寸和拓扑优化的超大型压铸机 压射支撑结构设计

DM4500压铸机由于上拉杆安装位置偏心,在压射力的作用下三根拉杆的伸长量不同,将导致冲头与压射室因不同轴而快速磨损。利用尺寸优化和拓扑优化技术对压铸机拉杆和企板开展优化设计。首先建立了压射机构的有限元模型,对不同工况下的压射机构进行静力学分析,然后以三根拉杆伸长量差异的最大值作为约束条件,对其进行尺寸优化。在尺寸优化的基础上利用拓扑优化技术对企板进行了轻量化设计,根据拓扑优化的密度云图结果重新设计了企板的结构。再对新的结构进行尺寸优化,获得满足要求的结构优化方案。结果表明,仅进行尺寸优化虽然能够满足设计要求,但是会增重26.3%。采用尺寸优化和拓扑优化相结合的方案获得的结构能够满足设计要求,同时较原始设计减重3.7%。     

低CO2选择性的合成气制轻烯烃双功能催化剂

为开发高活性、高收率的合成气制低碳烯烃（STO）双功能催化剂，通过共沉淀法制备非化学计量尖晶石Zn-Cr-Al氧化物，对其织构性质、晶体结构、形貌特征以及表面电荷性质等进行研究。结果表明添加过量锌能够促进晶体粒径减小，表面氧空位增多。其中Zn/(Cr+Al)摩尔比为1.25时锌含量较为适宜，将其与SAPO-34沸石分子筛结合为双功能催化剂用于STO性能研究。在进气n(H2):n(CO)=2:1，3000 mL/(gcat·h)，3.2 MPa，400 ℃反应条件下，实现46.9% CO转化率，C2-4烯烃收率高达15.9%，高于大部分已有文献报道（8~14%），特别是副产物CO2选择性仅29.2%，低于普遍报道的40~50% CO2选择性。并且催化剂运行100 h后活性良好，稳定的催化性能使其具有工业应用价值。     

家用洗碗机振动噪声优化设计

洗碗机的振动噪声水平是衡量洗碗机性能的主要性能指标之一。为降低某家用洗碗机的振动和噪声,通过试验与仿真相结合的方式,研究分析了洗碗机箱门和内胆结构固有频率对噪声的影响,结果表明洗碗机箱门和内胆底板固有频率对洗碗机噪声的影响较大,而内胆整体的固有频率对洗碗机的噪声影响不大。通过对内胆底板进行结构优化,优化后的洗碗机内胆整体振动响应优于原设计,且洗碗机噪声由原来的52.72d B降低为38.87d B,达到了噪声低于39d B的设计要求,提升了该产品的市场竞争力。     

基于ANSYS的液压钳制器工况数值模拟

利用仿真分析软件Hypermesh和ANSYS对某新型常闭液压钳制器进行有限元仿真,分析其受力情况。通过仿真分析,发现支点长柱长度太短,长柱两端应力集中非常严重,延长支点长柱的长度能够有效改善应力集中的情况。同时通过仿真获得了常闭液压钳制器预紧力与钳制力的关系曲线,及预紧力为35416 N时液压与钳制力的关系曲线,获得满足要求的钳制器维持开闭状态所需螺栓预紧力和液压的大小,为钳制器的研制提供依据。     

基于结构拓扑优化的龙门加工中心滑枕优化设计

对龙门加工中心滑枕的结构进行有限元分析,采用结构拓扑优化设计方法对龙门加工中心的滑枕进行优化设计,获得优化的滑枕结构。并对优化后的滑枕进行验证分析,结果表明该设计方法有效提高滑枕结构刚度,减小滑枕结构变形量,保证加工中心的工作稳定性和加工精度。     

龙门加工中心横梁的有限元分析及优化设计

横梁作为龙门加工中心结构的重要组成部分,其刚度性能直接影响到加工中心的加工精度,因此有必要对其结构进行优化分析。以Opti Struct为分析软件,利用拓扑优化对横梁内板结构进行优化设计,通过优化加强筋的位置和布局,有效地提高了横梁整体的抗弯刚度和材料使用率,为此类横梁内板的初始设计提供理论和方法依据。