基于Marc的螺旋钢弹簧卷制过程的仿真分析

弹簧作为车辆走行部的关键零部件,其性能质量直接影响行车的安全性,而弹簧卷制的质量直接影响着弹簧的性能.以某高速列车用螺旋弹簧为例,用Marc以及非线性分析方法和虚拟样机技术模拟弹簧卷制的实际过程,从而预测弹簧的成型过程、棒料的应力和应变、工装的应力和应变,优化弹簧卷制工艺,提高弹簧卷制工艺水平,达到提高产品质量和减少试制成本的目的.     

矩形截面弹簧成形过程有限元仿真分析

矩形截面弹簧的特性曲线更接近于直线,较圆形截面弹簧更具有优势,但是矩形截面弹簧有芯轴卷制成形过程加工工艺复杂,无论是冷卷成形还是热卷成形,都可能有缺陷产生,比如热卷时出现褶皱.为了探究缺陷产生的原因,可以采用MSC.Marc有限元仿真分析的方法,模拟仿真矩形截面弹簧卷制的过程,对仿真结果进行分析.本文阐述了有限元仿真分析的过程,并分析了弹簧设计参数矩形截面的长宽比对成形质量的影响.     

基于Marc的空气弹簧横向特性分析

为实现空气弹簧的横向特性和强度分析,基于有限元非线性接触技术,用Marc对空气弹簧的非线性横向刚度特性进行数值模拟,分析最大横向力作用下空气弹簧各部分的应力分布,横向刚度计算结果与试验结果基本一致,表明空气弹簧的建模与仿真方法的合理性,为空气弹簧优化设计和特性分析提供参考.     

一种基于弹簧振子模型的颅面软组织仿真算法

软组织仿真研究是利用计算机技术对真实软组织进行模拟以便研究,为医学工作者提供辅助和帮助科研工作者更好地进行虚拟手术.这方面的研究在国外已经较为普及,在国内尚处于起步阶段.软组织仿真算法已有多种成熟模型,其中较为代表性的有弹簧振子模型(MSS)和有限元模型(FEM).在参阅了前人的研究基础上,选取了弹簧振子模型作为软组织仿真的物理形变模型,并对仿真算法进行编码和仿真实验,进而对实验效果进行分析,并提出改进之处.实验发现基于弹簧振子模型的软组织较好地实现了形变仿真的效果.     

一种基于弹簧振子模型的颅面软组织仿真算法

软组织仿真研究是利用计算机技术对真实软组织进行模拟以便研究,为医学工作者提供辅助和帮助科研工作者更好地进行虚拟手术。这方面的研究在国外已经较为普及,在国内尚处于起步阶段。软组织仿真算法已有多种成熟模型,其中较为代表性的有弹簧振子模型（MSS）和有限元模型（FEM）。在参阅了前人的研究基础上,选取了弹簧振子模型作为软组织仿真的物理形变模型,并对仿真算法进行编码和仿真实验,进而对实验效果进行分析,并提出改进之处。实验发现基于弹簧振子模型的软组织较好地实现了形变仿真的效果。     

基于FSM的某型制氧制氮车仿真系统设计

针对制氧制氮工作组训难度大,制氧制氮过程复杂、操作繁琐和阶段性突出等特点．深入地分析了系统需求,阐述了系统设计方案和开发的整体思路,介绍了该系统实现的主要功能。重点介绍了采用基于有限状态机的过程模型框架描述的制氧制氮训练过程模型,为开发本套仿真训练系统,提供了明确而清晰的设计思路。     

基于MSC Marc的空气弹簧垂向特性有限元分析

介绍不同类型的空气弹簧结构型式,利用有限元软件MSC Marc 建立空气弹簧的有限元模型,并对其进行垂向特性的分析和计算. 最后得出空气弹簧垂向刚度非线性特性的确切描述,并分析传统的弹簧与空气弹簧自振频率随载荷变化的特性.     

基于弹簧质点模型的三维布料仿真

随着游戏、动画、工业等商业领域的快速发展，较多研究者尝试使用计算机模拟真实世界物体形变，其中布料仿真是物体形变研究中的热点和重点。文章是基于欧拉显式积分和Verlet积分在布料模拟中的研究和实现。文章通过对比两种不同积分算法的研究，表明欧拉显式积分所获取的效果更具有真实性，但会出现超弹性现象，而Verlet积分所获取的效果具有稳定性，但存在失真性。当两种算法在布料模拟中的质点数较多时，文章采用通用图形处理器（General-Purpose computing on Graphics Processing Units,GPGPU）计算来弥补算法的不足。     

某型制氧制氮车仿真系统设计

随着某型制氧制氮车在航空领域的使用量逐渐增大,相关单位对能熟练操作该型制氧制氮车的人才的需求也将随着增大。而相关院校和培训机构由于没有实际装备,教学效果不理想,另外制氧制氮车在实际运行时,存在能耗高、运行周期长、不安全因素多等问题。针对以上问题,本文提出了该型制氧制氮车仿真系统设计和开发的总体方案,介绍了该仿真系统实现的主要功能,为开发该仿真培训系统提供了一条明确而清晰的思路。     

基于质点-弹簧模型的布料仿真研究

运动微分方程的数值求解,是实现基于物理模型的织物仿真的技术关键.全面介绍了质点-弹簧模型的织物变形仿真技术,精确构建了织物的力学模型,并对几种不同的显性数值积分方法进行了详细比较,尤其是用RK-4方法对微分方程求解大大提高了解的稳定性.在此基础上,针对质点-弹簧模型在应用中存在过度拉伸的问题,指出了传统方法处理这个问题的缺陷,构造约束变形,合理解决了"超弹性"问题.此织物变形仿真技术已经应用于实际的织物动画仿真软件中,实践证明其仿真技术具有实用性和先进性.     

热轧带钢卷取温度联合控制算法设计与仿真

在热轧带钢生产线上,卷取温度的精确控制对带钢质量是至关重要的。详细研究了一个实际的热轧带钢卷取温度控制系统。建立了一种简化的动态控制模型,并用一个改进的遗传算法在线调整模型的参数。基于该模型提出了一个包括冷却反馈控制、前馈及自适应联合控制算法的控制器。通过建立一个更精确的仿真系统,达到指导现场生产的目的。实践结果证明提出的控制方法是有效的,仿真系统也具有较大的实际意义。     

弹簧压缩屈曲稳定性的数值模拟

为研究弹簧失稳变形时的特性,采用有限元法,考虑到弹簧内部限制失稳构件的刚性和柔性特点对弹簧失稳后弹射力产生的影响,对弹簧限制失稳现象进行数值分析. 结果表明,弹簧弹射力失稳程度较小时,弹射力与理想弹射力相差较小;随着压缩距离的增加,失稳变形程度逐渐增大,弹射力的损失也逐渐增大;由于刚性约束构件比柔性约束构件对弹簧的约束更紧密,所以其弹射力损失较小.     

基于ALGOR的汽车钢板弹簧疲劳仿真分析

针对汽车平衡悬架钢板弹簧设计过程中,对力学特性和疲劳寿命仿真计算效率、精度等要求很高的问题,利用Auotodesk Inventor建立某汽车多片钢板弹簧的CAD模型并进行合理的模型简化;应用ALGOR的非线性MES模块求解接触应力及总成预应力;通过ALGOR Fatigue Wizard进行疲劳寿命预测,提出S-N曲线的获取方法并对比修正结果.结果表明：在交变载荷作用下,最小疲劳寿命处于最大主应力位置;Goodman的结果修正更可靠.另外,ALGOR中的自动六面体网格技术、S-N曲线自动生成等前后处理技术可大大降低仿真技术应用的难度.     

基于NX二次开发的三维弹簧快速设计方法

本文以弹簧为研究对象,根据NX Open API的二次开发原理,论述了二次开发环境设置、二次开发窗体设计及二次开发程序调试等基本功能,在此基础上提出了三维弹簧快速设计方案,并就开发及实现过程中的关键技术,如程序结构、接口、逻辑流程图等分别进行了详细论述,设计结果满足理论计算要求,可以为基于NX的二次开发提供支撑。     

基于Adams的客车钢板弹簧模型的建立

根据钢板弹簧模型所需要的参数,利用Adams/Chassis建立某型客车钢板弹簧动力学模型,并对其建立过程进行详细说明.对缩短汽车设计周期、提高产品质量和降低产品开发成本,具有重要现实意义.     

基于弹簧变形模型的图像缩放方法

目的 随着显示设备分辨率和纵横比的多样化,内容感知图像缩放技术逐渐成为图像处理领域新的研究热点之一,为了既能实现图像有效缩放,又能较好保持图像主体区域的几何结构完整,提出一种基于弹簧近似的内容感知图像缩放方法。方法 首先,为控制图像缩放,对输入图像进行显著性检测和特征直线检测;其次,在图像上构建一个平面三角网格,视三角网格的每一条边为一根弹簧,则整个三角网格构成一个弹簧系统,可利用该弹簧系统的变形实现图像缩放,其中,根据每根弹簧所在图像区域的显著度设置弹簧的弹性系数,该系数可在缩放时有效保持图像的主体区域,避免主体内容缩放不均匀或变形;然后,以图像直线特征保持为约束,构造用于约束弹簧系统变形的目标函数;最后,利用纹理贴图技术把弹簧系统每个三角形对应的图像贴回弹簧系统,得到缩放后的目标图像。结果 为证明本文方法的有效性,对大量图像进行多比例缩放测试,并与现有方法进行比较。在同比例缩放下,本文方法可以更好地保持图像中的主体区域,以及特征直线,使放缩后的图像整体具有更好的视觉效果。本文方法的计算时间小于0.19 s,时间成本与现有方法大致相同。结论 基于弹簧系统的内容感知图像缩放方法,通过弹簧系统变形带动网格变形进而实现图像缩放,与现有的内容感知图像缩放方法相比,本文方法所处理的图像视觉效果更好,实验结果表明,本文方法能够更有效、快速地处理各种图像的内容感知缩放。     

基于脉冲耦合神经网络的弹簧卡箍缺陷检测

传统的弹簧卡箍缺陷多为产后人工全检,存在漏检与缺陷率上升等现象,这不但会使成本上升、也对人力资源提出了考验;为此实现自动实时在线全检就成为急需解决的课题,设计了基于机器视觉的弹簧卡箍在线自动检测系统,该系统安装在弹簧卡箍流水线两侧,搭建特定光源,通过激光传感器外部触发工业相机对其表面进行图像捕获,送上位机进行缺陷判定与定位,最后通过RS485将判定结果送下位机来控制剔除机制;实验结果显示:该系统采用改进的脉冲神经网络(PCNN)能准确提取目标缺陷区域并对缺陷进行判定,可在0.348s每个零件的速度下,检测出弹簧卡箍表面大于10像素的缺陷;通过对不同弹簧卡箍进行检测验证实验,证明了PCNN算法对缺陷分割的准确性和有效性。     

螺旋弹簧冷绕成形与回弹的数值分析

螺旋弹簧冷绕成形过程中的各种参数对弹簧回弹量影响很大。通过对螺旋弹簧冷绕成形及回弹过程的分析,基于大型非线性有限元分析软件ABAQUS 6.8,建立了螺旋弹簧冷绕成形及回弹的有限元计算模型。计算了成形过程中不同张力大小、不同芯轴直径与簧丝直径的比值及不同绕簧节距对弹簧回弹量的影响和回弹后弹簧中径各节点位移的变化。仿真分析表明张力大小对回弹影响很大,张力越大,成形过程中簧丝的内应力越稳定且内应力也越大,簧丝截面内塑性区域所占比重越大,回弹量越小;当簧丝直径一定时,芯轴直径越大,即芯轴直径与簧丝直径的比值越大,回弹量越大;当芯轴直径一定时,簧丝直径越小,横截面的内应力越大,回弹量越小;绕簧节距越大,簧丝内应力越不稳定,平均内应力越小,回弹量越大也越不稳定;回弹后弹簧中径和节距显著增大,弹簧应力由卡盘连接处开始慢慢减小。