机械设计中的非线性动力学和动态设计一些问题

分析了机械系统中非线性动力学的主要特点和动态设计的一些问题,论述了它与振动学科中其他分支学科的关系,提出了一些有兴趣的前沿新课题：包括机械主传动系统中的扭转振动,机构运动弹性动力学,机械结构强度问题、高速机构动态设计方法学等,这些总是不仅有重要的实用价值,而且是非线性动力学与动态设计方法的新发展。     

机械结构动态设计若干关键技术

分析机械结构动态设计的几项关键技术：准确方便地辨识结构的结合部参数与结构的阻尼矩阵；高效精确的、并与动态设计相适应的有限元模型实验修正；以结构设计变量为优化变量的动力学逆问题直接求解；动力学正问题方法中快速准确的重分析。在叙述这些关键技术的国内外研究现状基础上，提出在未来一段长时间内，该领域的研究重点仍是这些关键技术，以及与其相关的商品化集成软件开发。     

基于能量变分形式的频响系统的设计灵敏度分析

复杂结构系统的设计灵敏度分析及其优化是工程结构设计中的重要问题之一。利用连续介质动力学理论，得到基于能量变分法的设计灵敏度方程。以浮筏隔振系统为对象，计算动态频率响应对筏体厚度的灵敏度系数。首先采用有限元分析程序计算得到初始结构和伴随结构的动态响应，然后在后处理过程中，通过数值积分得到对结构位移的设计灵敏度。计算结果表明相对于中心差分法，用伴随变量法计算精度高，且克服了传统方法中需要计算质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵偏导的缺点。     

有频率与振型节线位置要求的结构动力学设计

本文提出了一种同时满足固有频率、振型节线（点）位置要求的结构动力学设计方法。该方法先建立了振型节线（点）位置及变化与独立设计参数的关系，然后在某些约束下利用优化方法求解设计结果；文中同时还给出在模态空间中的固有频率、固有振型的灵敏度分析数值计算方法．算例表明它能有效地解决一些工程结构设计时涉及到固有频率、振型节线（点）位置要求的结构动力学设计问题。     

基于润滑分析的活塞参数设计研究

本文建立了结合活塞动力学方程的和缸套-活塞裙部间的流体动压润滑方程的活塞润滑数学模型。采用改进的数值分析方法来研究活塞裙部的摩擦功率及二阶运动和活塞设计参数之间的关系，分析了活塞的一些参数对活塞润滑性能的影响，并对活塞结构参数的设计进行了研究。     

恒力盘簧的研究与设计

本文比较详细地介绍了恒力盘簧的结构、性能、选材、张力及力矩的计算，并结合作者的研究结果，提出了设计这种元件应注意的一些问题。     

面向控制的机构结构和质量分配设计

在现代机械的设计中，机构的设计和其运动控制系统的设计相互影响，密不可分，机构的动力学特性能将直接关系到机构控制系统设计的难易程序。而机构的动力学性能可以从机构结构和质量分配设计这两个方面来加以改进。本文分析了机构的结构和构件的质量分配对其控制系统的影响，提出了面向控制进行机构设计的一些手段和方法。     

浅析砌体结构中的墙体开裂问题

通过对本地区砌体结构工程中经常遇到的墙体开裂问题的分析，提出了一些在设计和施工中应注意的问题和方法。     

小型航拍直升机造型设计

为了解决传统小型航拍直升机拍摄效果不稳定的问题,运用工业设计方法整合直升机结构布局,提出了三轴精确定向云台的方案,并将云台放置在机头部位。直升机外形设计不仅着重考虑飞行稳定性、负载能力、拆卸简洁性以及航空拍摄的功能和结构要求,还在符合空气动力学要求的前提下,借鉴仿生设计理念进行外形设计,兼顾视觉美观与特色并存,力求在静态及飞行状态下都能达到较好的视觉识别性。     

小型航拍直升机造型设计

为了解决传统小型航拍直升机拍摄效果不稳定的问题,运用工业设计方法整合直升机结构布局,提出了三轴精确定向云台的方案,并将云台放置在机头部位。直升机外形设计不仅着重考虑飞行稳定性、负载能力、拆卸简洁性以及航空拍摄的功能和结构要求,还在符合空气动力学要求的前提下,借鉴仿生设计理念进行外形设计,兼顾视觉美观与特色并存,力求在静态及飞行状态下都能达到较好的视觉识别性。     

基于有效工作寿命的多变量动态均衡设计及其度量方法研究

针对机械产品各关键部件设计寿命差异较大,设计寿命较短的关键零部件容易发生故障,从而导致停机维修甚至停产报废的问题,定义机械产品关键零部件有效工作寿命,给出机械产品关键零部件有效工作寿命的度量方法,建立基于有效工作寿命的机械产品多变量动态均衡数学模型,提出机械产品多变量动态均衡设计方法。通过求解获得关键零部件的预防性维护措施优化方案,在故障发生之前对关键零部件实施预防性维护措施,消除或减少关键零部件故障的发生,均衡各关键部件的有效工作寿命,同时满足机械产品维护费用成本指标与整机可靠性指标约束。应用该方法对某型号空分设备透平膨胀机主机进行多变量动态均衡设计,证明该方法在工程应用中的正确性与高效性。     

飞航导弹方案设计系统集成平台的研究与实现

针对飞航导弹方案设计复杂性、可靠性的需求,本文提出了以专家系统为基础,集成多学科优化、图形交互以及动力学分析的方案设计集成平台。在知识推理中,以传统逻辑推理为基础引入了图形交互推理和外接功能算子功能,提高了系统处理复杂问题的能力。鉴于知识的不完善和推理的限制性,推理结果不一定能够真正满足需求。本系统一改传统的仅仅依靠专家系统推理的单一方案设计模式,利用多学科协同优化和系统评价技术,将知识推理和优化技术有机地结合起来,结合评价体系的利用,为设计结果的可靠性和优良性提供了保证。     

活塞压缩机设计选型软件的开发

针对活塞压缩机手工设计工作量大,设计周期长,不易保证设计质量等问题,开发了活塞压缩机设计选型软件。该软件具有友好的用户界面,易于修改和查看结果。介绍了该软件的构成及主要功能模块,包括介质物性计算、热力计算、动力计算以及设计选型模块,可实现活塞压缩机方便、快捷、高效率的设计选型。     

代理模型在结构动力学优化设计中的应用研究

在结构动力学优化设计中,使用代理模型是提高计算效率的主要方法。研究实现了代理模型中常用的几种近似方法,以典型函数算例和结构动力学优化为例,建立了对应的代理模型,并就不同代理模型精度进行了对比。研究表明,一些代理模型具有更高的精度和更广泛的适用性,并针对结构动力学优化中的问题,给出选用代理模型的一些建议。     

基于信息网络的异地协同设计与制造系统研究

对如何在信息网络环境下实现异地协同设计与制造进行了较深的研究,提出实现该系统的分级模型,了实现异地设计与制造的若干技术,并提出基于产品装配模型,软件代理和特征技术解决动态产品模型数据和冲突信息的自动订、转换和舆等关键问题。     

模糊理论在结构动力优化设计中的应用

简述了结构动力优化设计和模糊优化设计的国内外研究进展；分单目标结构模糊动力优化设计和多目标结构模糊动力优化设计，介绍了模糊理论应用于结构动力优化设计的方法；指出了结构模糊动力优化设计理论上存在的不足和今后研究的重点。     

支持设计重用的离线式变型设计系统的研究

首先从设计资源重用的角度出发,分析了产品建模技术的应用现状,指出了制造企业在产品设计过程中存在的问题;针对大量的工程电子图档无法得到充分利用的现状,提出了离线式工程图形变形设计的思想,研究了支持设计重用的离线式变型设计系统的基本思路,通过约束的自动识别和有效维护来降低约束求解的规模;详细研究并设计了支持重用的工程图形变型设计的动态约束表示模型及其数据结构;在此基础上分析了系统的体系结构组成;最后重点阐述了系统总控模块、图形驱动接口模块、系统前处理模块、动态约束表示模型建立和求解模块、系统后处理块的算法设计。     

五坐标数控龙门加工中心动态优化设计

在大型高架桥式、高速、高精度五坐标龙门加工中心的动态设计中,通过动态测试的方法获得导轨结合面的特性参数并将其应用到数字仿真模型中,提高了模型的精度;在加工中心的结构优化设计过程中,提出了灵敏度分析法和基于动刚度的结构优化法,对主要部件的内部筋板结构进行了与传统方法不同的设计,提高了加工中心的动静态特性;针对加工中心在工作过程中不可避免的共振问题,巧妙利用机床的附属设备设计了抑制振动的调谐阻尼器。     

基于虚拟装配技术的碾米机设计

通过采用Pro/E设计软件对碾米机进行零部件造型设计与虚拟装配,应用静态干涉和动态干涉分析检查,及时发现与解决设计中出现的问题,充分发挥虚拟装配技术的优点,降低开发成本,提高设计质量。     

On the improvement design of dynamic characteristics for the roller follower of a variable-speed plate cam mechanism

Without modifying the cam contour, a cam mechanism with a variable input speed trajectory offers an alternative solution to flexibly achieve kinematic and dynamic characteristics, and then decrease the follower’s residual vibration. Firstly, the speed trajectory of cam is derived by employing Bezier curve, and motion continuity conditions are investigated. Then the motion characteristics between the plate cam and its roller follower are derived. To analyze the residual vibration, a single degree of freedom dynamic model of the elastic cam-follower system is introduced. Based on the motion equation derived from the dynamic model, the residual vibration of the follower is yielded. The design procedure to improve the kinematic and dynamic motion characteristics is presented and two design examples with discussions are provided. Finally, the simulations of the kinematic and dynamic models by ADAMS are carried out and verified that the design models as well as the performances of the mechanism are feasible.