自行车后三角车架智能焊接生产线设计与仿真

针对自行车后三角车架焊接生产线自动化程度和生产效率低、焊接过程存在干涉和焊接质量难保证等难题,设计了智能焊接生产线并进行了仿真验证。首先,设计了一套包括智能焊接、智能检测和智能传送三大系统的生产线;其次,对焊接生产线的生产平衡进行了计算优化;再次,在设计变直径管料柔性夹具的同时,对其他关键装备进行规划选型,并采用NX软件建立了关键装备的三维仿真模型;最后,将仿真模型导入Process Simulate中进行定义和空间排布,并对机器人的可达性、设备干涉和人机工程问题进行了调试和验证。整条生产线的模拟运行表明,该设计方案能够大幅度提高生产效率,有效改善焊接质量,显著降低生产成本。     

基于ANSYS某箭载加固计算机力学分析

针对某型号箭载加固计算机的结构进行力学分析.通过建模、仿真试验验证方案的可行性.根据产品使用的力学环境及散热因素,建立机箱及印制板模块的三维模型;利用ANSYS软件建立有限元仿真模型.对所设计的加固计算机进行模态分析和随机振动分析,获得机箱和印制板模块的应力云图;通过比较得出各结构应力设计均满足使用要求.振动力学试验结果显示,加固计算机力学性能与仿真结果接近,该方案可为同类型加固计算机产品的结构力学设计提供参考.     

基于ADAMS的五自由度焊接机械手运动学分析

针对某钢丝网架的生产需求,利用三维实体软件Pro/E建立了五自由度焊接机械手的三维模型,对其建立D-H模型和运动学分析.利用运动学分析软件ADAMS对其简化模型进行运动特性仿真分析,给出了机械手在特定运动状态下各关节的角速度、扭矩及角加速度等特性曲线,为机械手运动控制及结构优化设计提供了参考依据.     

导弹飞行过程的虚拟现实

基于Vrmlpad软件平台,应用VRML开发导弹飞行过程仿真,通过交互界面的设计、三维对象的建模、模型的数据驱动以及视点的变化,建立了导弹的三维模型,制作了地形、天空等三维仿真场景,该系统能够实现导弹飞行的可视化仿真,可通过视景仿真终端从任意角度和距离观察导弹的飞行过程。     

工业机器人三维示教模型的设计与实现

三维示教器在工业机器人示教领域具有高效、形象等优点,在三维仿真示中教发挥着日趋重要的作用。文章基于D-H参数法对工业机器人进行正、逆运动学分析,建立了运动学模型并在Matlab中对其进行仿真验证,实现了工业机器人的三维示教模型运动学设计;基于Qt和OpenGL相结合对三维模型仿真显示系统进行开发研究,采用SolidWorks绘制三维模型,并使用3DS软件对其渲染,实现了工业机器人的运动学程序与三维模型程序的融合,而且在三维仿真系统界面的设计上给出了简洁而功能齐全的人机交互界面,改善了工业机器人在三维示教中的视觉效果,提升了仿真系统跨平台特性,对工业机器人在工业现场的生产示教具有很现实的意义。     

基于ProCAST的叶轮充型过程数值模拟及优化

选题来自于某公司的生产实际。应用Pro E建立叶轮中不同流道结构的三维立体模型,通过Pro CAST仿真软件对不同流道结构的金属充型过程进行模拟仿真,对比分析各方案中缺陷分布状态,筛选出最优方案。     

基于Plant Simulation的智能电表生产线设计优化

为满足小批量、多品种电表的生产需求,解决原生产线布局分散、转产效率低的问题,基于调研数据提出了一种基于Plant Simulation的智能电表生产线设计优化方法。从流程、设备结构、整线布局三方面对原生产线进行设计优化,建立了新的环形智能生产线三维模型;采用Plant Simulation软件对该环形生产线进行虚拟仿真,分析了缓冲容量和工位设备配置对生产线产能的综合影响;通过“分级仿真”减少单次仿真的数据量,使仿真优化后生产线的配置方案比初始配置方案产能提升约19.9%,电表生产过程更加流畅。     

基于ASP与VRML的计算机组装虚拟实验室的研究与开发

虚拟现实(Virtual Reality)技术可以通过对物理世界的情景进行建模和仿真,通过信息技术实现对象的可视化和互操作.基于VRML、ASP、3Dmax、javaScript等网络与建模技术提出了计算机组装虚拟实验室的设计与实现方案.实践表明:采用动态虚拟的建模方法,可实现多类型计算机元器件建模,并通过三维模型优化、部件动态组合、虚拟交互等实现仿真模拟,改变了传统的教学方式,实现了全景式、可复用的计算机组装虚拟实验室仿真.     

焊接热源局部坐标移动曲线路径建模方法

为解决轨道客车转向架构架的制造及应力变形分析中,遇到的曲线动态焊接热源建模难度大、难以实现的问题,根据焊接结构特征,研究了空间复杂焊接路径热源建模理论,定义了焊接热源坐标移动模式。据此,只需通过简单的参数输入和Ansys软件操作即可完成曲线路径动态焊接的热源建模。设计了平面曲线路径、空间曲线路径和转向架复杂模型焊接热源加载方法。本文提出的移动热源模型和焊接曲线路径实现方法,是利用数值模拟研究焊接路径,在加深对焊接过程的理解的同时,可设计选择合理工艺,控制残余应力和变形,从而实现高效、优质的焊接过程仿真。     

落球仪点位控制结构的有限元分析及改进

落球仪是公路、铁路等领域重要的测量设备.课题组针对设计的自动落球仪出现摆臂下沉、若干零件塑性变形大等缺陷建立三维模型,结合有限元分析方法对落球仪点位控制结构进行了仿真分析,发现其点位控制结构存在初始设计问题.进而,提出结构改进方案,并对改进后的结构进行仿真分析,根据结果确定了落球仪点位控制结构的优化方案,对提高落球仪结...     

人枪系统试验建模方法研究

为实现三脚架式轻武器检验定型的自动化和标准化,需设计一种轻武器拟人射击试验平台。而拟人射击平台设计的最重要环节是建立人枪相互作用系统模型。本文首先通过三脚架式轻武器卧姿抵肩射击试验,获取了真实的枪肩相互作用试验数据;然后使用模态参数识别辨识出人枪系统模型的模态参数,并对人枪系统进行了三维建模。最后通过有限元分析软件完成了拟人模型的动力学仿真。仿真结果验证了试验建模方法建立人枪相互作用系统模型的可行性。     

混流式水轮机转轮紊流流场的计算机仿真

基于雷诺时均N-S方程和Realizablek-ε紊流模型,采用有限体积法,在拼片式块结构化网格上建立离散方程,选择二阶中心差分及二阶迎风差分格式作为空间离散格式,采用全隐式时间积分方案进行时间域离散.用全隐式多网格耦合技术求解离散方程.用CFX-TASCflow流体流动分析软件,对一个混流式模型转轮进行了三维非定常紊流计算,数值模拟了转轮内部三维紊流流场,得出了设计工况下的三维流场分布.应用计算机仿真技术对转轮进行流态分析,可以减少模型试验的次数,提高转轮的性能,从而缩短设计周期,降低成本.     

纱线计算机建模技术的研究进展与趋势

综述国内外纺织CAD系统中纱线的建模方法和模拟技术．二维纱线建模方法包括参数式建模、手工编辑式建模和真实纱线扫描法建模，能模拟纱线的轮廓、明暗、捻度和毛羽的设计．而三维纱线建模主要是通过超级椭圆、Bezier曲线、B样条曲线等方法控制纱线截面形状和中心线的走向构造曲面，设计出其外形轮廓光感．文中也对纱线建模技术的未来发展进行了展望．     

航空发动机转子振动主动控制系统的综合设计

针对航空发动机转子振动控制的主要目的，将控制力分成三个分量，分别用于调整临界转速、抵消不平衡量、提供主动阻尼，并对各分量独立设计其最优控制律，然后对线性转子系统实施综合控制．仿真结果表明，控制力如此分工是合理可行的，综合控制的抑振效果十分显著。     

古建筑保护中参数化建模及仿真系统的研究

仿真技术是古建筑保护的重要手段。本文在对亭台楼阁等中国典型古建筑进行结构化分析的基础上,提出了参数化建模的方法。应用数据库技术组织管理数据,应用编程语言建立一个古建筑造型系统,生成不同类型古建筑三维模型的脚本文件,在AutoCAD系统中运行后生成三维模型;对模型进行优化处理后,再运用漫游技术,实现古建筑的实时虚拟漫游。参数化建模有效解决了不同古建筑数据模型不能共享的问题,有助于对古建筑保护方案进行更有效地设计和评估。     

标准麻花钻后刀面干涉的仿真

实际生产中,麻花钻的后刀面在切削过程中可能会干涉已加工表面,进而影响孔的加工质量,降低刀具的使用寿命和生产效率。为了预测是否会发生干涉现象,用软件PRO/E设计了标准麻花钻的三维仿真模型。主切削刃在钻削过程中的运动轨迹是一个螺旋面,根据麻花钻的进给和旋转参数,沿主切削刃绘制螺旋面,即可观察到后刀面是否与已加工表面发生干涉,得到麻花钻在钻削过程中后刀面的干涉模型。在三维仿真模型中输入麻花钻的结构参数,进行仿真验证,结果表明,利用软件通过修改钻头的参数,可以减小甚至消除钻头后刀面的干涉磨损。     

求解一维对流扩散反应方程的一种隐式差分格式

提出了数值求解一维非稳态对流扩散反应方程的一种隐式差分格式。首先将模型方程利用指数函数转化为对流扩散方程,构造它的差分格式,然后对差分方程的系数进行相应处理,并进行回代,得到对流扩散反应方程的隐式差分格式,其截断误差为O（τ2＋h2）,采用von Neumann方法证明了格式是无条件稳定的,并且由于每一时间层上只用到了3个网格点,所以可直接采用追赶法求解差分方程,数值结果显示了算法的有效性。     

仿海豹胡须阵列检测水中运动目标尾流特征

为检测水中运动目标的尾流特征,获取运动目标运动轨迹方向、几何尺寸等参数信息,通过模仿海豹使用胡须探测猎物的机理,提出了一种仿海豹胡须的尾流探测方法。首先,用3D打印技术制作了与海豹胡须形态相似的胡须模型,并结合压阻元件等材料制作了可感知水中运动目标尾流的传感器阵列。其次,设计尾流检测实验方案,并对0.5、1.0、1.5 m/s的均匀来流及具有微小波动的非均匀流场情况进行仿真分析,获取不同流场情况下的尾流速度场分布,分析S₁₁的升力系数及频谱分布,并与理论计算得到的尾流漩涡脱落频率进行对比,验证实验方案的有效性。最后,在实验室条件下,采用该传感器阵列实现了对被测目标尾流特征的测量,并分析了仿海豹胡须夹角对尾流检测的影响。结果表明：在不同来流情况下,胡须模型升力系数波动较明显,经快速傅里叶变换获得的主频与尾流漩涡脱落频率理论值一致性较好;在尾流区内传感器探测尾流信号的平均电压值是非尾流区的3倍以上,由此可准确识别出尾流区和非尾流区。在此基础上,对平均电压值衰减的梯度方向进行分析,实现了对被测目标运动轨迹方向的估算。该传感器阵列测得尾流信号的最大响应频率接近数值仿真的主...     

应用计算机视觉技术进行物体三维重构

基于计算机视觉技术,提出了一种三维物体重构方法;利用激光三角测量原理,建立了几何光学模型;采用新方法对摄像头进行了精确标定,获得了Homography矩阵,实现了三维小物体的重构。针对三维转动的不平行度和激光散斑的影响,提出了激光刀口斜率拟合校正法。对4~30 mm的物体三维重构表明,测量精度达到0.05 mm。     

基于CAMAC标准的LVDT信号采集系统

为了满足CNC齿轮测量中心三维测头的使用需求,提高数据测量性能和系统稳定性,提出了相应的设计方案.文中主要从提高系统精度减小电路体积的角度对LVDT信号采集系统中所必需的信号调理、A/D转换和接口电路部分进行了针对性的设计.通过实验验证,测量数据线性度能达到0.93%,重复精度误差为0.13%,A/D转换时间小于0.01ms.可见系统能满足CNC齿轮测量中心的响应速度要求及动态精度要求,能够在齿轮测量领域得到方便、稳定、有效的应用.