基于虚拟试验的冲击磨损可靠性强化试验研究

为缩短可靠性试验周期、降低试验成本,结合虚拟试验技术对系统进行可靠性强化试验研究。以机械系统磨损失效为研究对象,通过磨损试验理论分析确定了磨损强化试验机理,提出了虚拟强化试验技术确定原则,推导了接触磨损强化系数,并利用MATLAB软件编制了相应的计算程序。基于炮闩系统虚拟样机,对平面接触的冲击磨损零部件进行了具体的强化试验,制定了强化试验技术方案,试验结果表明所采用的强化试验技术可行,研究成果有助于促进虚拟试验在可靠性强化试验领域的应用。     

基于Bayesian的测试性虚实一体化试验方案的设计

实物试验与虚拟试验相结合是测试性试验的发展趋势.经典Bayesian样本量确定方法仅能确定单一试验类型样本量,不满足一体化试验方案设计要求,本文针对此问题,引入了设计效应指标,利用测试性虚拟试验可信度和Bayesian最大后验区间(HPD)平均长度构造设计效应,建立虚实样本等效模型,将虚实一体化试验样本转换为实物试验样本,进而给出了不计虚拟试验代价的测试性虚实结合试验方案设计方法.最后针对某装备控制系统舵伺服子系统提出的测试性指标评估要求,利用本文提出的方法设计试验方案,分析了试验方案与虚拟样机可信度的变化关系,验证了本文方法能有效减小实物试验样本量.     

UG集成环境下数控机床虚拟样机的实现

数控机床是一种重要的技术装备。为提高数控机床的设计水平和能力,在数控机床的设计开发过程中需要引入新的技术和设计手段。为把虚拟样机技术应用到数控机床设计开发的工程实践中,基于虚拟样机的概念讨论了数控机床虚拟样机的具体实现过程,分析比较了实现该过程的分布式软件平台和UG集成软件平台的特点。以数控铣床新产品开发为例,研究了UG集成环境下数控机床虚拟样机的构建与仿真过程,包括数字模型与装配、运动仿真、结构分析以及在虚拟样机上的加工仿真,给出了相应的示例。研究表明,应用UG的各功能模块可以有效地构建数控机床的虚拟样机并对其进行全面的仿真,使所设计的数控机床得到全面优化,为数控机床的开发设计提供了一种可行的先进方法。     

基于虚拟样机的定动瓣成穴机构仿真分析

利用虚拟样机技术在UG和ADAMS软件中建立了一种舵轮式定动瓣穴播器的虚拟样机,在ADAMS的用户界面模块、求解器模块和后处理模块中对穴播器的三维模型和力学模型进行了仿真分析,内容包括运动轨迹、成穴形状、穴孔大小影响因素分析、顺利投种条件等,得到了穴孔大小和穴播器可靠转速仿真数据。对仿真数据进行方差分析和正交试验分析,得到了穴播器结构和参数的优化设计方案,为物理样机的设计和制造提供理论依据。     

升沉补偿装置虚拟样机协同设计及仿真分析

采用参数并行集成化方法设计深海采矿升沉补偿装置的虚拟样机，并进行了虚拟试验仿真研究，探讨协同设计在复杂机电系统中的具体应用，为深海开采系统总体设计提供设计理论参考。     

基于多目标的IHI摆式飞剪虚拟样机优化

为解决多目标IHI摆式飞剪结构参数的优化,依据机构的基本参数,在ADAMS动力学分析软件中建立IHI摆式飞剪机构的数字化虚拟样机,仿真得到了上、下剪刃的动力学变化规律及其超前滞后特性.针对原设计中速度超前和滞后的问题,结合IHI摆式飞剪的组成原理建立了虚拟样机的多目标优化函数和约束条件.利用INSIGHT模块对数字化虚拟样机进行了优化分析.优化后的结构在一定程度上改善了原设计中的超前和滞后问题,更利于剪切和满足工艺需求.基于多目标的虚拟样机的优化分析,对于IHI摆式飞剪的结构参数设计及后期改造具有实际的指导意义.     

振动分析在异型曲面强化抛光装置设计中的应用

首先介绍了异型曲面强化抛光装置的工作原理,建立了装置的虚拟样机,然后采用ANSYS对虚拟样机进行了动力学分析,分析发现响应幅值较小,无法满足设计需要。在此基础上,对装置进行结构优化,优化后的动力学分析表明：优化后的幅值有大幅度提高,达到设计要求。     

基于FEA的蒸压粉煤灰砖机机架的比较分析

本文通过对两种蒸压粉煤灰砖机机架的有限元分析(FEA)比较,展示不同结构、不同受力状态下的算例仿真和创新设计思路。实践在基于虚拟样机设计的仿真平台上使用分析工具的方法和流程。     

液压支架虚拟样机设计及应用

虚拟样机用来代替真实样机,用计算机仿真模型数字化技术代替物理样机设计和制造,有多体系统运动学和控制理论等为核心。文章分析了液压支架虚拟样机功能组成,对液压支架虚拟样机设计和应用做了分析。     

复杂产品虚拟样机综合集成型决策支持系统研究

现有常规决策方法和决策支持环境难以对复杂问题进行有效的决策支持和求解，复杂产品虚拟样机即属于该类问题，其决策支持环境的设计是虚拟样机工程需要解决的问题之一。在分析当前各种决策支持系统的特点并与综合集成型决策支持系统进行比较后，提出了只有构建综合集成型决策支持系统才能有效地解决复杂产品虚拟样机设计中的决策支持问题。从虚拟样机决策求解的过程分析了系统的需求，建立了B/S架构的、基于移动Agent技术的综合集成型决策支持系统，并阐明了系统的组织结构和功能，对系统实现的关键技术、仿真、信息和知识的综合集成进行了深     

包装冲击试验机研究与设计

针对缓冲材料测试和脆值测试要求,对包装冲击试验机机械结构进行设计,改进跌落滑台和增压缸,增加了测速功能;通过采集卡和电气控制设计,提高试验自动化程度,实现自动跌落及制动;研制的专用虚拟仪器,自动完成试验结果分析计算、曲线拟合和冲击谱分析,免去了以往复杂的数据处理过程。     

M袋自动挂面充填装置的结构设计

目的为解决包装规格为1～2kg/袋的M袋挂面自动充填滞留残余、不畅等问题,设计一种用于挂面的自动充填装置。方法针对M型包装袋的特点,基于挂面充填装置的工作原理分析和技术要求,采用模块化、集成化设计方法及与现有设备的优化组合,对挂面充填装置进行结构设计,使挂面在充填的过程中可以顺利入袋,提高包装效率;用SolidWorks软件对挂面充填装置进行三维建模,并进行虚拟装配,根据三维虚拟样机及加工物理样机试验验证结构设计的合理性。结果包装规格为500,1000,150,2000 g/袋的挂面充填成功率分别为95%,90%,90%,80%。结论所设计的新型挂面充填装置结构合理,可以实现挂面的顺利落袋,为回转给袋式自动挂面包装机关键装置设计提供一定的参考。     

基于ADAMS的连杆机构多体动力学仿真研究

以柔性连杆为研究对象,应用多体系统动力学对曲柄-滑块机构进行了仿真研究。基于ADAMS建立了机构的虚拟样机模型,利用动力学仿真得到高速、重载下连杆柔性对系统性能的影响;通过连杆的振动模态分析了系统性能变化的机理,并用有限元法对连杆的动应力分布进行了计算和分析,使得在结构设计阶段就可以预估机构的疲劳寿命,实现了机构的虚拟样机设计。     

基于TDLAS的批量种子活力检测装置设计

针对我国缺乏对批量种子活力检测装置的研究,以及传统检测方法可能会对种子样品造成不可逆损伤的问题,提出了一种通过可调谐半导体激光吸收光谱（tunable diode laser absorption spectroscopy,TDLAS）技术检测种子呼吸强度来判定其活力等级的无损检测方法,并设计了相应的检测装置,以实现对种子活力的批量检测。首先,从整体上设计了批量种子活力检测装置的结构,确定了上料—检测—分选—复位的工艺流程和要求。然后,对该检测装置的关键部件——种子盒进行了结构设计,同时对其内部光路进行了理论设计,并结合Zemax光学设计软件对内部光路进行了仿真分析。接着,对该检测装置控制系统的软、硬件进行了设计。最后,搭建了检测装置样机,并开展了上料、检测和分选试验。试验结果表明,所设计的批量种子活力检测装置样机的稳定性较好,其综合成功率达96.67%。研究结果可为批量种子活力检测装置的商品化和市场化提供参考。     

基于ADAMS的捆扎机锁紧机构的优化设计

气动捆扎机在使用过程中,存在锁紧力不足、锁扣不紧的问题.以锁紧机构为研究对象,通过理论计算分析影响锁紧力的因素,在ADAMS软件中对锁紧机构各主要杆件进行参数化,创建锁紧机构的虚拟样机优化模型;以锁紧力最大为目标,对模型各设计变量进行分析,找出了对目标影响最大的变量,通过优化确定模型的最佳结构;最后将导入钢扣柔性体导入虚拟样机模型,比较优化前后的锁紧机的性能.通过优化后锁紧机的锁紧力得到显著提高,其它性能也得到了改善.     

粉针剂连续振动充填装置的仿真设计

针对粉针剂粘性大、流动性差的特点,深入分析了以压电双晶片为驱动元件的振动送料器的工作原理,设计了连续振动充填装置,建立了虚拟样机模型,并采用COSMOS Motion进行了仿真分析,优化了装置的工作参数,在保证精度与稳定性的前提下,实现了医药粉料的快速充填。     

电力隧道自动巡检机器人设计与运动仿真

针对现有电力隧道巡检机器人自动化程度不足、视野和观测角度有限的问题,设计了一款子母式自动巡检机器人。其中：具有移动功能的巡检机器人母机能够完成主要的日常巡检工作,并具备越障、避障能力;具有攀爬功能的子机能够完成复杂环境、极限角度条件下的勘测任务。子、母机共同协作可完成整个电力隧道的自动化巡检。首先,基于总体功能需求,提出了巡检机器人各模块的具体形式,并完成了其自动巡检的逻辑系统分层设计。然后,基于虚拟样机技术,在ADAMS (automatic dynamic analysis of mechanical systems,机械系统动力学自动分析)软件中建立电力隧道运行环境,并结合运动学仿真分析结果优化巡检机器人母机的结构,以提升机器人在隧道内作业的平稳性并确保其所搭载的传感器均能正常工作。结果表明,母机结构优化后,巡检机器人能够平稳运行,传感器平台的抖动幅度在5 mm内,且搭载的各传感器均能正常工作,验证了该机器人方案设计的合理性。相关理论研究结果可为电力隧道自动巡检机器人物理样机的研制提供可靠的技术支撑。     

基于虚拟仿真技术的灌装生产线设计与仿真

目的 针对灌装生产线的设计与验证过程,基于虚拟仿真技术,实现灌装生产线的快速设计与验证。方法 首先通过分析灌装生产线的生产过程,利用SolidWorks三维建模软件分别对灌装生产线中的灌装机、搓盖机、贴标机、喷码机、装箱机等设备设计三维模型。然后将所有设备的三维模型导入Demo 3D仿真软件,进一步按照各设备的动作流程对模型进行动作设计及运动规划,构建灌装生产线虚拟仿真系统。最后根据设备功能和生产产能要求,在虚拟仿真系统中通过不断地调整设备机械结构及机构的运行速度,最终实现灌装生产线的快速设计与迭代优化。结果 得出灌装生产线的优化设计方案,并根据该设计方案研制出灌装自动生产线,生产线的产能为2400 瓶/h,满足企业要求。结论 该方法能够实现灌装生产线的快速设计与验证,缩短设计开发周期,减少设计和验证成本。     

基于钢丝绳传动的自动抹灰机的轻量化设计

针对上一代自动抹灰机“头重脚轻”的问题,基于轻量化设计的理念,设计了一种基于钢丝绳传动的自动抹灰机。该装置主要分为横纵移模块、小车模块和喷涂模块,通过一根封闭的钢丝绳的传动快速高效地完成整个墙面的抹灰工作。对自动抹灰机中的主要承载件——钢丝绳进行了受力分析和计算,计算结果表明,所选择的6*7+IWS钢丝绳符合工况要求。对自动抹灰机的作业成本进行分析并与人工抹灰成本进行比较,表明自动抹灰机作业成本较低,具有良好的市场前景。轻量化的自动抹灰机工作性能好,工作效率高,环保性强,在现代建筑施工中具有很高的应用和推广价值。