钢带并联机器人运动学模型与数值模拟

为了解决钢带并联机器人运动学计算复杂等问题,对钢带并联机器人运动学模型进行了探讨。分析了现有的并联机器人运动学位置求解方法,阐述了钢带并联机器人工作原理与钢带并联机器人的运动位置逆解建模过程。采用瞬时速度方向逐次逼近法,建立钢带并联机器人的运动位置正解模型。分析了钢带长度计算中误差产生的主要因素,得出钢带长度与理论支撑件长度之间的计算关系。对位置逆解、正解模型进行了仿真验算,仿真实验结果表明位置正解、逆解模型的计算结果满足钢带并联机器人的运动精度要求。     

柴油机油箱拉深成形的数值模拟

柴油机在使用过程中因油箱产生裂纹（见图1）而漏油是一个非常棘手的老问题，由于影响的因素很多，可能有材料、冲压工艺、焊接工艺、使用等，该问题长期存在且一直未得到解决。为了彻底找出裂纹原因，我们从油箱的拉深冲压成形开始分析，以弄清是否裂纹由板料冲压引起。柴油机油箱轮廓尺寸大、形状较为复杂，而且属深拉深成形，板料在变形时，各处的应变、应力分布情况复杂，靠传统的板料上划线分析变形已无法解决问题。     

机翼油箱内燃油温度场的数值模拟

为了计算机翼油箱内燃油温度场的分布随燃油消耗的变化情况,建立了机翼油箱内燃油温度的传热模型和油箱燃油消耗的两相流模型,计算了不同飞行高度、马赫数和机翼油箱输油速率条件下燃油温度场的分布情况,并将计算结果进行对比分析。本文的计算结果在飞机燃油系统的设计阶段对油箱内热源和燃油温度传感器的安装位置具有指导意义,在飞机燃油系统的飞行试验阶段对飞行试验方法设计具有借鉴意义。     

基于CFD的油箱燃油晃动数值模拟

现代CAD建模和CFD仿真已广泛应用于机械、汽车及航空等工业领域。文中主要采用CAD几何建模和FLUENT仿真分析,对汽车油箱的油液晃动进行数值模拟,包括CAD模型简化、网格划分、CFD仿真计算及结果分析。同时,运用有限体积法(VOF)模型模拟气液两相流计算,对比静态和动态时油箱的应力幅值,提出一种计算机辅助设计方法,这有利于优化油箱的结构。     

钢带缠绕预应力模具缠绕过程的数值模拟

针对钢带缠绕预应力模具的缠绕过程,开展了定张力条件下缠绕过程的数值模拟,解决了模拟中出现的壳单元接触、沙漏现象、钢带抖动等方面的问题.根据研究结果发现,随着缠绕层数的增加,模具表面预紧力增长的速度减小;预紧力在轴向方向分布具有不均匀性,中间位置数值最大,由中间向两端逐渐减小,存在端部效应;圆周方向预紧力出现波动,且波动随缠绕层数的增加愈加剧烈;模具内表面节点径向位移比外表面大.     

基于矩形贴片天线的应变传感器模拟与测试

当贴片天线经历应变时,天线形状发生改变,导致其谐振频率发生偏移。基于此原理,提出采用矩形贴片天线的应变传感器测量结构中的应变。采用了2.4GHz的1/4波长矩形贴片天线作为应变传感单元,首先,利用HFSS~(TM)软件设计应变传感器的尺寸参数,分别模拟该天线在长度与宽度方向经历拉应变时的谐振频率偏移;其次,分别将贴片天线以纵向、横向的方式粘贴在铝板上进行了受拉实验;最后,利用网络分析仪获得天线的谐振频率。模拟与测试结果表明,天线的谐振频率偏移与天线长度方向上的应变具有良好的线性关系,同时,天线宽度方向上的应变对其谐振频率的影响较小。     

金属油箱CARB认证与渗透率测试

本文介绍金属油箱CARB认证的背景要求和认证流程,并详细介绍了金属油箱渗透率测试流程和计算方法。     

连续 ECAP 大应变的数值模拟研究

基于刚塑性有限元理论,采用有限元软件DEFORM-3D对5052铝合金连续ECAP(Equal Channel Angular Pressing)大应变成形过程进行了三维数值模拟研究,研究了工件的变形过程以及应变均匀性,温度的分布规律。模拟结果表明,金属变形剧烈部位主要集中模具的拐角区域,该区域的等效应变呈层状分布,而且变化梯度较大并且温度最高。模拟结果对实际生产具有很好的指导作用。     

拉丝机卷筒应力应变的有限元数值模拟

卷筒作为拉丝机的重要承力部件,其刚度和强度对卷筒的设计具有重要的指导意义。结合拉丝机卷筒自身结构特点和实际承载情况对模型进行简化,建立有限元分析模型,选取合适的网格划分单元,对模型施加约束和载荷,通过计算得到仿真后卷筒位移和应力大小的分布情况,其中卷筒的最大位移为0.309 22 mm,最大应力为175.01MPa,从材料力学角度求出卷筒的安全系数为1.14,通过分析有限元数值模拟后的结果对卷筒设计提供优化建议和科学依据。     

平面应变颈缩扩展与剪切断裂的数值模拟

采用虚功率增率有限元法及Ｊ２形变理论，模拟韧性金属平面应变颈缩扩展，剪切断裂演化过程。运用载荷控制的自动识别方法以及各增量步间Ｅｕｌｅｒ控制方法，实现了均匀变形与非均匀变形临界状态的稳定过渡，采用本构方程的Ｅｕｌｅｒ显式积分，对Ｊ２形变理论塑性加载与弹性卸载的不连续性进行了改进，保证了变形局部化模拟过程的可靠性，最后，讨论了不同硬化指数及初始几何不均匀性对局部化力学行为的影响。     

数值模拟在摩托车油箱外壳体冲压成形中的应用研究

应用DYNAFORM软件对摩托车油箱外壳体冲压成形过程进行有限元数值模拟。针对实际生产中油箱外壳体材料厚度不均匀、局部变薄严重的现象，分析其变形特点及主要工艺参数对板料厚度变化的影响，确定了油箱外壳体冲压成形的三个主要工艺参数及模具调整过程中的修整原则。指出应先修整模具拉延筋高度，然后修整凹模圆角半径，再修整凸模圆角半径。生产实践表明，与传统设计的试模方法相比，采用有限元数值模拟方法，模具调试时间缩短75％，且得到的产品板料厚度均匀，刚性好，精度高。     

正交切削区应力应变场的数值模拟

采用弹塑性变形理论及数值模拟技术,对直角切削的变形过程进行有限元分析。建立了高速切削条件下正交切削的数值模型,模拟了切削过程中切削区应力、应变场的变化过程,为深入探讨切削机理及规律提供理论依据。     

基于SYSWELD激光焊焊接应力应变场数值模拟

在ITER国际热核聚变试验堆的校正场线圈研制过程中,校正场线圈盒采用激光焊接方法进行装配,但是由于线圈盒尺寸较大、结构复杂以及坡口精度高,激光多层焊接工艺应用于线圈盒装配难度较大。为此,文中利用SYSWELD专用焊接软件进行焊接数值模拟,分析得到316LN奥氏体不锈钢焊接过程中的瞬态应力场分布云图和残余应力分布情况。表明采用有限元技术可以掌握焊接过程中应力的分布规律和变化特点,对于控制焊接变形和提高焊接质量提供理论依据。     

列车制动盘试验测试与数值模拟的温度偏差分析

为准确获取制动过程中制动盘的温度来评价制动盘的寿命,针对动车组闸片与制动盘构成的摩擦副,采用1∶1列车制动试验台,分别采用红外热像仪和热电偶测试制动初速度为80～250 km/h条件下制动盘的温度;同时运用有限元软件ADINA,模拟制动过程中制动盘温度场的变化情况。结果表明:数值模拟结果与试验测试结果存在一定的偏差,其中红外热像仪所测盘面温度与模拟所得温度最为接近,两者的接近程度与制动过程有关,在制动中后期,2种方法所得盘面温度偏差变小;热电偶测得的盘面平均温度小于模拟计算温度,其偏差程度随制动压力和制动初速度的增大而增大;造成测试结果与数值模拟温度不一致的主要原因在于实际制动过程中存在摩擦副之间的压力分布不均匀问题。     

基于应变梯度塑性理论的纪念币压印成形数值模拟

为了准确体现纪念币压印成形工艺中由于精细浮雕导致的尺寸效应,从Taylor位错模型出发,基于应变梯度塑性理论,建立了压印成形的本构方程。采用纳米压痕试验,获得了Ag999的材料内禀尺寸以及统计存储位错密度和几何必须位错密度的非线性耦合关系。将建立的本构方程用于计算某钥匙纪念币压印成形过程中的压印力变化曲线,并与试验结果进行对比,结果表明,建立的本构方程能够体现压印成形工艺中的尺寸效应,可有效改善压印力的预测精度。     

基于静态应变测试系统的应变与位移测试方法研究

简要介绍了基于静态应变测试系统的应力应变测试与位移测试的基本原理和特点;以某载重装置为例,给出了该装置在静载下应力应变、位移等参数的测试方法;用测试实例说明了采用该系统测试相关机械参数的简便可行性。     

桥梁分布式应变测试系统设计与实现

以桥梁应变测试为研究对象,针对目前测试方法需要布设大量的长线缆,工作效率低下,线缆消耗也很大等缺点,设计了一套适用于远距离传输、精度高、抗干扰能力强的应变测试系统。通过校准实验对系统的各项性能指标进行了检定。     

高精度多通道温度与应变测试系统设计

在传感测试系统中,多通道多变量的实时监控可以保障测量的准确性.文中以8通道温度调理电路和8通道应变调理电路为基础设计了温度与应变测试系统.系统由FP GA控制FLASH实现温度与应变数据的大容量存储.通过USB将数据发到上位机用LabVIEW进行实时显示.经过温度调理电路和应变调理电路对温度与应变的调理,使温度与应变对...     

SX-700单色器光栅正弦机构数值模拟分析与测试

SX-700单色器是上海光源(SSRF)软X射线谱学显微光束线的核心部件;光栅正弦机构是其重要的组件,其波长扫描转角重复精度要求优于0.43”。为了验证设计能达到预期的精度指标,本文详细介绍了该单色器光栅正弦机构的转角精度误差来源,运用有限元分析软件ANSYS对光栅正弦机构中的正弦杆和驱动杆进行数值模拟,根据模拟结果对光栅正弦机构的转角精度进行误差分析,得转角重复精度为0.28”。利用我们建立的一套由光电自准直仪组成的测试系统测得光栅正弦机构的转角重复精度为0.15”。结果表明：光栅正弦机构的设计满足转角重复精度要求。     

振动锤环境振动减振方案的数值模拟与现场测试

振动锤打桩时引起的环境振动有可能偏大,在城市区域施工时有时会干扰人们正常的生活.鉴于此,提出了一种套筒减振方法,套筒将桩与土体浅层隔开,使桩在地下才与土体接触让其振动从地下开始传播,充分利用土体的几何阻尼效应和材料阻尼效应来减小地面环境振动.通过有限元软件分析了无套筒和有套筒两种情况地面的Z振动级.利用环境振动分析仪对不同工况下振动现场的多个位置进行了振动响应的实测和记录.对比数值模拟和现场实测的数据,可以发现套筒减振方法具有良好的减振效果.