电磁摩擦与磁流变联合传动性能研究

针对磁流变液传动装置转矩偏小和温度升高磁流变液性能下降的问题,提出一种磁流变液和电磁摩擦联合传动装置,并介绍其工作原理。利用Maxwell软件对装置进行磁场有限元分析,得到线圈在不同位置时磁流变液工作区域内的磁场强度和磁感应强度;基于圆筒式磁流变液传动装置转矩公式和电磁吸力公式,计算出磁流变液传递的转矩和电磁摩擦转矩。结果表明：随线圈分布位置距离摩擦盘越近,装置传递的转矩越大;当线圈分布在主动轴两端最外侧且距摩擦盘0 mm时,电磁摩擦转矩达到最大值96.86 N·m,同时磁流变液传递转矩也达到最大值36.60 N·m,总传动转矩为130.25N·m;相较于单一的磁流变液传动,电磁摩擦与磁流变联合传动装置传递转矩性能提升255%。     

基于异形间隙的磁流变液传动装置性能研究

基于磁流变液工作间隙形状对磁流变传动装置传动性能的影响，分析3种不同工作间隙形状的盘型磁流变传动装置结构和传动性能上的差异。通过磁场有限单元法对传动装置进行有限元分析，对传动装置的结构和尺寸进行优化，建立圆弧形工作间隙的转矩方程，并通过计算对3种不同形状间隙的转矩大小进行对比。研究结果表明：当电流为3 A时，3种形状的磁流变液转矩分别为55.77、71.40、74.73 N·m,锯齿形工作间隙和圆弧形工作间隙的转矩分别是平面形工作间隙转矩的1.28倍和1.34倍。     

圆筒式楔形间隙磁流变传动装置的设计

针对圆筒式均匀间隙磁流变传动装置间隙内磁场强度不均匀的问题,提出将磁流变传动装置的均匀间隙改进为楔形间隙,设计出了圆筒式楔形间隙磁流变传动装置,推导了圆筒式楔形间隙磁流变传动装置的理论转矩公式,进行了磁场有限元模拟仿真,对比了均匀间隙与楔形间隙的差异,并分析讨论了楔角角度和间隙宽度对工作间隙的磁感应强度分布均匀性和输出转矩的影响,结果表明:在其他条件不变的情况下,当楔角角度为1.074°左右时,其工作间隙的磁感应强度分布最均匀;同时,楔角角度越小,输出转矩越大,均匀间隙的输出转矩最大。     

行星式永磁体磁流变传动装置的传动特性研究

对行星式永磁体磁流变传动装置进行了传动特性分析。传动装置采用圆筒型工作结构且励磁源设置为永磁体内置式,装置内部设置有可以自由旋转的磁管套组结构,增大了装置的输出转矩能力且传动特性稳定可靠,建立模型分析MRTD装置的输出转矩值的影响因素,研制了磁流变传动装置样机,并对样机进行了调速特性和调矩特性的测试。结果表明:该装置能有效传递扭矩,能有效调节滑差转速,通过控制内部磁场强弱进而调节输出转速大小。     

磁流变液与形状记忆合金复合制动性能研究

针对现有磁流变液制动器使用存在发热严重的缺点，设计一种磁流变液与形状记忆合金复合制动装置，利用装置在制动过程中产生的热量，使形状记忆合金弹簧产生附加的摩擦转矩，提高了装置的制动转矩。阐述该复合制动装置结构和工作原理，进行磁场有限元分析、形状记忆合金弹簧挤压力分析以及复合制动转矩分析。结果表明：磁流变液传递的转矩随电流的增大而增大，形状记忆合金弹簧的摩擦转矩随温度的增加而提高；当线圈电流为3 A、温度达到100℃时，复合制动转矩比单一的磁流变制动转矩提升约31.4%。     

多级调压型磁流变阀结构优化设计

根据磁流变液在磁场作用下的可控可逆特性,在传统磁流变阀阀芯上缠绕三组励磁线圈,与阀体一起组成4个可变阻尼间隙,形成一种外侧圆环阻尼间隙多级调压型磁流变阀。采用ANSYS有限元仿真软件对多级调压型磁流变阀进行了磁场仿真,得出了磁力线分布和磁感应强度大小。基于仿真后处理数据对磁流变阀进行了结构优化,得出了该磁流变阀的最佳结构参数,并对结构优化前后阻尼间隙处的磁感应强度以及进出口阀压差进行了对比分析。相关优化设计方法和思路对磁流变阀设计具有一定的理论指导意义。     

基于电磁挤压的磁流变液传动性能研究

针对磁流变液纯剪切传动传递转矩小的缺点,提出一种基于电磁挤压的磁流变液传动方法。利用有限元软件Ansoft Maxwell进行磁场有限元仿真分析,得到不同输入电流下磁流变液的剪切屈服应力以及压盘所受到的电磁力。基于磁流变液的挤压强化效应,分析磁流变液在受到压盘挤压强化后的剪切屈服应力及传递的转矩。结果表明：磁流变液在受到挤压后,剪切屈服应力会增大,从而使装置所能传递的转矩增大;磁流变液在挤压剪切模式下传递的转矩是纯剪切模式下的1.53倍。     

磁流变减振器的优化设计与实验研究

磁流变减振器的磁路结构是磁流变减振器设计的重要环节,该结构的好坏将直接影响到减振器的工作性能的优良。采取参数化仿真的方法,分析得到了磁路的关键结构参数对间隙磁路的磁感应强度的影响,针对设计目标,选取设计变量,建立磁路的仿真模型。在磁流变减振器的设计中引入有限元分析的优化设计过程,采用参数化语言编程对模型结构参数进行优化。加工磁流变减振器样机,实验验证优化效果。仿真分析及实验结果均表明:运用参数化语言编程对磁流变减振器的磁路结构进行优化设计后,间隙处的磁感应强度得到明显改善,能够满足设计目标,磁场分布更加合理,是一种有效的磁路优化方法。     

圆筒式电流变传动机构的研究

本文介绍了圆筒式电流变传动机构的工作原理，讨论它的传递力矩、单位转动惯量传递的力矩，粘性功率损失和调速范围与结构尺寸之间的关系，并提出以传递力矩；单位转动惯量传递的力矩和粘性功率损失为目标的圆筒式电流变传动机构优化设计的多目标优化的数学模型。     

线圈外置式磁流变液减震器的结构设计与磁场仿真北大核心

内置线圈发热会影响磁流变液黏度,并且线圈内置会导致安装、拆卸不易。为解决以上问题,研究线圈外置式磁流变液减震器的结构设计;通过仿真分析不同的缸体材料、线圈布置方式和结构参数对间隙处磁感应强度的影响。结果表明:间隙处的磁感应强度随着电流的增加而逐渐增大,但是受材料磁饱和强度的影响,不能无限增加;线圈外置式磁流变液减震器要使用槽宽尽可能大的单线圈模型;随着间隙的不断增加,间隙处的磁感应强度不断减小。     

基于仿真分析的优化技术研究现状

针对仿真优化问题所涉及的仿真模型往往具有多变量、多目标、多约束以及混合连续离散等特点,从仿真优化框架、仿真优化方法两个大方面对基于仿真分析的设计优化技术现状作了较详细的论述.     

冗余度机器人运动学模糊优化

冗余度机器人由于具有冗余自由度,可以在运动学上实现机器人避奇异位形,仿止关节运动范围越限,避障碍物等多种优化,从而使该类机器人的操作性能和灵活性能得到了提高.文章采用多目标模糊优化方法,建立了冗余度机器人运动学的多目标模糊优化的数学模型,构造了模糊优越集,从而求解出多目标函数在可行域空间的最优解,最后经过仿真验证了该方法的可行性.     

关于钢铁制造流程优化与产品优化问题的讨论

强调在新世纪里中国钢铁企业要注意研究钢铁制造流程的功能,指出制造(生产)流程对钢厂的生存和发展有着广泛的关联度和综合影响力,制造流程的结构优化是钢厂增强市场竞争力和拓展社会经济功能的有效手段。简要地叙述了钢铁制造流程的构成要素是"流"、"流程网络"和"程序"。"流"按一定的"程序"在"流程网络"中动态有序地、准连续地、紧凑地运行,可以实现多目标优化。讨论了中国钢铁企业生产流程优化的现状和发展方向,还就中国钢铁产品优化过程中有关炼钢、轧钢方面的问题进行了总体性探讨。在新世纪前20年,要集中有关资源加速发展薄板及其深加工产品,以实现中国钢铁产品的结构调整,促进钢厂结构的优化。     

关于钢铁制造流程优化与产品优化问题的讨论

强调在新世纪里中国钢铁企业要注意研究钢铁制造流程的功能 ,指出制造 (生产 )流程对钢厂的生存和发展有着广泛的关联度和综合影响力 ,制造流程的结构优化是钢厂增强市场竞争力和拓展社会经济功能的有效手段。简要地叙述了钢铁制造流程的构成要素是“流”、“流程网络”和“程序”。“流”按一定的“程序”在“流程网络”中动态有序地、准连续地、紧凑地运行 ,可以实现多目标优化。讨论了中国钢铁企业生产流程优化的现状和发展方向 ,还就中国钢铁产品优化过程中有关炼钢、轧钢方面的问题进行了总体性探讨。在新世纪前 2 0年 ,要集中有关资源加速发展薄板及其深加工产品 ,以实现中国钢铁产品的结构调整 ,同时也促进了钢厂结构的优化     

基于K邻近算法的连续体结构拓扑优化设计

以平面连续体为研究对象,建立了结构拓扑优化的数学模型,提出了新的结构优化方法.该方法利用K邻近理论进行结构优化的运算,给出了运算公式,定义了删除率以及进化率,并给出了计算实例,得到的结构优化结果与其他结构优化方法运算结果相近.结果表明K邻近理论结构优化方法是可行的.     

唐钢冷轧薄板厂酸洗工艺与设备优化

介绍了唐山钢铁股份有限公司冷轧薄板厂酸洗车间的工艺设备特点及存在问题，针对其不足对酸洗工艺、设备、车间管理进行了优化。优化后产品合格率、成材率提高，原材料消耗降低，并为实现产品结构重大调整奠定了基础。     

Virtual cutting and optimization of three-axis milling processes

This paper presents generalized process simulation and optimization strategies to predict and improve the performance of three-axis milling operations. Cutter-part engagement conditions are extracted from a solid modeling system, which can handle free form part surfaces found in dies and molds. The cutting force distribution along the engaged cutting edge-part surface is evaluated based on the laws of mechanics of milling. By integrating the distributed force along the cutting edge, total forces, torque and power are either predicted analytically using closed-form solutions, or numerically if the cutting tool shape is discontinuous. Simulation results are then used in a constraint-based optimization scheme to maximize the material removal rate (MRR) by calculating acceptable feedrate levels. The proposed virtual milling system is demonstrated experimentally in milling a stamping die with free form surfaces.     

基于LINGO9.0软件的混合离散优化方法研究

运用LING09.0模型语言优化算法,对机械工程中的混合优化问题进行了研究,得到了可靠且比常规优化更为有效的优化结果,LINGO模型语言不仅能求连续变量的优化问题,且能更方便地求解工程中更为需求的整型优化问题与离散优化问题.本文对软件的使用与注意事项进行了介绍,给出多个优化实例,获得了比现有优化方法更好的结果.     

三轴加载天平校准平台的优化设计

在优化驱动的设计理念指导下对新型天平校准平台进行设计。在方案设计阶段,采用双移动龙门架配合固定加载端实现多点多轴向加载,选用伺服电动缸提供加载力,达到了力的精确控制;龙门架移动机构选用配合导轨滑块的齿轮齿条机构实现高精度运动。确定方案后对龙门架零部件进行拓扑优化,然后对龙门架和固定端两个装配体进行尺寸优化。优化结束后,主要加载工况的形变量减小了30. 6%,龙门架质量减小了6. 9%。最终此平台可实现多轴向、高精度力控制和坐标式加载;与现有的校准平台相比,大幅度减少了人工操作,提高了校准结果的可靠性。     

单级圆柱齿轮减速器的优化设计

减速器是各类机械设备中广泛应用的传动装置.传统的减速器设计一般通过反复的试凑、校核确定设计方案,虽然也能获得满足给定条件的设计方案,但一般不是最佳的.论文通过设计变量的选取、目标函数和约束条件的确定,建立了单级圆柱齿轮减速器的优化设计的数学模型,最后借助MATLAB 的优化工具箱进行了优化计算,给出了优化设计程序,得到了优化参数.通过对结果进行比较,该方案的设计减速器的体积比原来的设计方案下降了25%.