3D打印砂模浇道曲线化设计与性能仿真

砂模3D打印是一种新型砂模造型手段,具有极高的设计灵活性,不受模具局限。利用这一点,可以优化浇注系统结构,减少铸造缺陷产生。从铸造缺陷的成因入手,对传统浇道局限性与新工艺下的优势进行分析;为改进传统浇道金属液入流时稳定性不佳的缺陷,针对浇注过程中影响铸件质量的主要因素,研究利用浇道曲线化来提升浇注性能的可行性,基于ProCAST数值仿真对两种曲线结构进行性能分析;最终对某厂铸造试验件进行浇道曲线化案例设计与浇注仿真试验,验证其有效性。浇道曲线化能够优化金属液流态,减少铸造缺陷产生,达到优化铸造工艺、提升产品质量的效果。     

混联搅拌摩擦焊装备施焊能力建模与仿真分析

为研究搅拌摩擦焊装备的施焊能力,选取可焊最大板厚和焊缝精度作为施焊能力评价指标,并对施焊能力进行了建模和仿真分析。以受力分析为基础对最大板厚进行建模,以误差分析为基础对焊缝精度进行建模。利用利用NXUG和Simulink联合仿真对施焊能力的两个指标进行仿真分析。通过仿真发现焊缝轨迹曲率突变会导致驱动力的突变,在轨迹规划中应该避免。     

盾构推进载荷模拟的多维加载机制与试验研究

盾构机是一种用于地下隧道施工的大型设备,其装备复杂,经济价值很高。由于地下施工的环境恶劣,盾构掘进的现场研究工作较难开展,因此利用盾构推进模拟试验台在实验室条件下进行研究,是一种经济、安全的替代方法。盾构掘进过程中的受力十分复杂,为研究盾构掘进中的力学问题,对盾构模拟试验台提出了模拟掘进中的环境载荷的要求。针对盾构掘进中的环境载荷的特点,提出基于并联绳牵引的多维载荷加载机制;对模拟试验台的载荷模拟能力进行分析;设计模拟加载的试验方法,并进行盾构掘进载荷的模拟试验。理论分析和试验研究结果表明,该盾构载荷模拟装置能够通过调节作用在试验台盾构刀盘上的分布载荷的大小,形成等效的推力、俯仰矩、横摆矩和转矩,能够实现环境载荷的模拟。     

空间凸轮刀位补偿加工方式中理论加工误差的研究

开展空间凸轮廓面的非等价加工研究是实际生产的需要，刀位补偿加工方式因其加工效率高，成本低而受到研究者的重视。运用等距曲面理论对“刀位补偿加工必然存在理论徊工误差”的命题进行了理论证明，探讨了刀位补偿加工的基本思想，推导出了刀位补偿加工中的凸轮廓面综合的数学模型，给出了相应的计算机实现算法。     

一种具有施力功能的人体运动测量系统

基于丝线牵引和并联机构位姿求解,提出一种具有施力功能的人体运动参数测量系统。给出基于丝线牵引的人体运动测量系统的组成和基本原理,提出人体运动测量单元下平台三点布局的四种方案和上平台六点布局原则,建立人体运动测量单元的位姿求解模型,通过人体上肢运动仿真验证本测量方案的有效性。该研究不仅为人体运动参数测量提供了新方法,也为下一步的人体康复训练研究提供了条件。     

一种移动式四足机器人故障后容错能力分析

分析了一种移动式四足着陆机器人容错能力,当机器人遇到故障,它的行走能力会受到影响,所以分析机器人的容错能力十分重要,运用螺旋理论对四足移动式着陆机器人单腿故障模式进行分析;对单腿故障模式下四足移动式着陆机器人身体容错性能进行分析;最后考虑着陆机器人四条腿综合故障模式对机器人身体容错性能进行分析,得出不同故障条件下机器人腿部和机体的残余运动能力。     

砂模增材制造精度控制中液滴飞行过程建模与分析

砂模打印是一种基于增材制造的新型无木模砂模造型技术,保障成型砂模的尺寸精度是其核心问题之一。归纳砂模打印成型机理及其误差来源,分析液态粘结剂由喷头喷射至原砂成型面的液滴飞行过程,建立起液滴飞行时间的数学模型以及误差计算模型,用于打印过程中的偏差补偿量确定,以减少或消除误差,提高成型砂模的精度和质量。     

3-2-1构型丝线并联机构的工作空间分析

3-2-1构型的人体运动测量单元作为研究对象,为了计算测量动平台的工作空间,文中分别详述了限制动平台运动的四个限定条件,即绳与绳之间的干涉、绳与末端执行器的干涉、绳长限制和相容性条件,然后利用这四个限定条件求解动平台的位置工作空间和方向工作空间。本文所确立的算法不仅为基于拉线的人体运动测量系统工作空间计算提供了方法,也为丝驱动机器人工作空间的计算提供了参考。     

一种新型组合驱动器的精度分析

基于一种二自由度七杆机构的新型组合驱动器,分析了机构在两输入不同步时对输出结果的影响,同时由于机构存在杆长的制造和装配误差,会对组合驱动器的合成输出运动产生一定的影响,分析了各个杆长的误差影响系数,就为机构设计、制造时的公差的设计提供依据,对组合驱动器的输入和制造误差进行控制,以此保证驱动器的精度要求。     

复杂运动需求机构自动化选型方法研究

通过引入运动特性变换矩阵,将机构的运动特性,如运动类型、运动轴线和速度特性等,集成于一体,并通过对运动特性变换矩阵行和列进行变换,然后对速度特性进行扩展和分配,实现运动需求的自动分解。该方法从本质上讲是一种自顶向下的求解方法,以成熟的矩阵理论为依托,逻辑性和可操作性强,有利于计算机辅助自动化求解过程的实现。