飞机隔音棉热封设备的研制

为了满足飞机隔音棉在制造过程中开孔开缝位置的热封需要,针对复杂多样的热封形状和高精度的热封温度控制要求,研制了一种可快速更换压头的脉冲式热封机,阐述了设备的工作原理和新型隔音棉材料的最佳热封工艺参数试验方法,完成了样机研制并对性能进行了验证。该热封机以PLC为控制核心,具有对多种不同形状的隔音棉进行热封和对热封温度进行实时监测并反馈控制的功能。现场试验表明,该热封机及其温度控制系统性能稳定,隔音棉封口加工质量达到使用标准,解决了飞机隔音棉制造中隔音棉包覆层热密封问题,具有良好的实用价值。     

脉冲式热封机的结构设计与试验研究

针对飞机隔音棉制造过程中包覆层的热封工艺和技术要求,结合国外同类产品的设计方案,设计了一台满足各种环境及工况的隔音棉脉冲式热封机,重点介绍了机器的机械结构、控制方案及试验方法。最后,该设备经过试验与调试,完全达到了用户的生产要求,大大提高了热封的工作效率和强度。     

基于ANSYS Workbench的卡簧压装机轻量化设计及其压头的疲劳分析与优化

为满足卡簧压装机的经济性要求与可靠性要求,验证其机身和压头结构设计的合理性,避免机身出现安全系数过高和压头发生疲劳破坏的问题。运用ANSYS Workbench对机身和压头进行静力学分析,确定最大变形量和最大应力的结构位置。通过静力学分析得到机身结构存在较大的优化空间,利用拓扑优化,对机身进行去除材料的形状优化,达到轻量化的设计要求。通过对压头进行疲劳分析,得到压头损伤因子为0.93。为提高卡簧压装机的可靠性,通过设置正交试验,将压头圆形通孔、压头爪的厚度和宽度进行参数化建模,建立了疲劳寿命函数的优化数学模型,通过MATLAB优化工具箱计算出优化后的参数值。最后,将优化后的机身与压头重新进行有限元分析,其机身质量减轻了23.5%,压头疲劳寿命提高了1.7倍。     

基于近似模型和GMSCVE的溜槽结构设计优化

为减少焦炭长期冲击导致的物料输送溜槽磨损和破坏，提出了基于近似模型的溜槽结构设计优化方法。以溜槽冲击部位结构尺寸为设计变量，以焦炭运输速度为约束条件，构建了最小化冲击力的溜槽结构设计优化模型。为降低优化模型的计算复杂度，采用近似模型拟合冲击力、运输速度与溜槽结构设计变量间的隐式关系，并通过广义均方交叉验证误差准则筛选对隐式关系拟合精度最高的近似模型。通过EDEM仿真分析和实际运行，验证了该方法优化结果的可行性和近似模型的有效性。     

基于新特征量的脉冲涡流裂纹缺陷定量检测仿真分析与试验研究

应用脉冲涡流对裂纹缺陷进行定量检测是无损检测领域的研究热点。为进一步优化脉冲涡流无损检测技术的设计,深入理解其原理和找出其对裂缝缺陷检测的特点就变得尤为重要。在此采用脉冲涡流技术对金属平板中的裂纹缺陷进行检测,在分析脉冲涡流工作原理的基础上,应用ANSYS仿真软件建立检测线圈放置方向不同的三组仿真模型,分别研究裂纹缺陷对脉冲涡流空间三维磁场分布的影响规律,提出对裂纹缺陷长度和深度进行定量的新特征量,得出用垂直于平板表面方向磁场分量定深和用沿缺陷方向磁场分量定长的结论。采用试验的方法对仿真结果进行验证,试验结果与仿真结论相一致,证明所提取出的缺陷定量特征量的正确性。     

基于带宽控制的有源式混合型脉冲电源设计

针对脉冲电源的功率补偿问题,提出了一种基于带宽控制的有源式超级电容器-蓄电池混合型脉冲电源。首先,给出了脉冲负载的定义,分析了其静动态特性;其次,建立了混合型脉冲电源的数学模型,介绍了其工作机理;进而,设计了一种基于Butterworth二阶低通滤波器带宽控制的有源式混合型脉冲电源;最后,在SIMULINK仿真环境下对所设计的脉冲电源进行理论验证,同时搭建实验平台进行实验验证。仿真和实验结果表明,所设计的脉冲电源充分满足了负载对能量和功率的双重需求,超级电容器对蓄电池功率补偿效果明显,在脉冲时刻承担了约1.7 A电流,优化了蓄电池的放电过程,使得蓄电池电流波动仅为0.5 A,电流曲线近乎平滑。     

包装机开袋机构优化设计及应用

包装机的运行平稳性直接关系着乙烯等粒料产品的正常生产和包装质量。日常生产中,开袋机构故障频发导致包装线停车,进而造成前系统减产运行甚至前系统非计划停车,对橡胶的生产带来不利因素,造成不可估计的损失。针对开袋机构故障频发及结构设计不合理造成的停车问题,提出开袋机构的驱动臂、固定轴等结构的设计改造方案,重点对材料选择、固定方式、检修方法等方面进行优化设计。通过改造后的长期运行效果验证可知,优化设计方案可达到延长使用寿命、降低故障率、提高设备运行可靠性的效果。     

CAE优化驱动的某型号起落架结构设计方法研究

为解决起落架结构设计存在设计周期长、结果不合理的问题.提出一种CAE优化驱动的结构设计方法.首先,运用拓扑优化技术寻找最优传力路径,抽象出概念模型;其次,参数化概念模型危险截面几何尺寸,进行灵敏度分析,筛选对优化目标影响较大的变量,运用尺寸优化方法,寻找出变量最优值;最后,以此为基础进行模型重构,完成详细结构设计.将方法应用于某型号发射车起落架的结构设计,提高了设计效率和性能.经力学分析验证,新设计结构质量减少10.4％,最大应力降低23.6％,同时结构在稳定性、安全性等方面均有一定程度的提升.验证了方法在起落架结构设计的可行性,为同类结构设计提供一种新思路.     

基于AMESim的变频油冷机的设计与仿真分析

针对因工作状态下液压油温度过高导致的液压油变质、使用寿命降低等问题,设计了一种制冷式变频油冷机,运用AMESim软件,选择合适的仿真元件模块化搭建模型,将各个模块进行整合,运行仿真并对仿真结果分析,根据得到的液压油温度变化曲线,结合实验,验证此制冷式变频油冷机的可行性.     

运动副结构间隙的对救援机器人收放机构的影响分析与改进设计

结合一款救援机器人在收放实验过程中发生的机构变形卡滞现象,探究了机构受载特点和故障原因。利用仿真分析软件建立起了收放机构的刚柔耦合模型,采用刚柔耦合动力学仿真分析方法探究了设计加工误差和装配间隙对构件变形的影响。故障分析表明,机械结构设计造成的附加弯矩和加工、装配间隙是导致收放机构变形卡滞的重要影响因素。提出了优化设计方案并进行了刚柔耦合仿真验证分析。对比结果表明,优化方案有效地解决了机构中传动构件受载方式不合理的问题,有效地解决了机构的变形卡滞问题。