高空带电机器人臂架稳定性优化控制仿真研究

以高空带电机器人的臂架变幅液压系统为研究对象,介绍臂架结构和变幅液压控制系统。针对该高空带电机器人作业时出现的臂架振动、抖动现象,采用PID控制器对臂架液压控制系统进行优化。建立平衡回路数学模型,运用多领域仿真软件AMESim 对变幅液压缸动态过程进行仿真,对比优化前后液压缸的动态特性。通过搭建实验平台对PID优化的控制系统进行实验。结果表明: PID优化控制能大大缩短液压缸活塞杆速度波动时间和降低速度波动幅度,可以有效改善臂架系统工作过程中出现的振动、抖动问题,提高臂架的稳定性。     

基于WinCC的液压缸CAT系统研制

本文介绍了一种应用组态软件WinCC5．1及可编程控制器快速研制液压缸CAT系统的方法。实践证明,该CAT系统能完成国标规定液压缸测试项目,具有结构简单、操作方便、可靠性高、研发周期短等特点。     

起重机变幅系统动态特性分析及双液压缸同步控制

重型汽车起重机的变幅系统通常采用两个液压缸共同驱动起重臂,针对变幅过程中存在的同步误差问题,对双液压缸驱动系统进行研究,找出影响变幅系统动态特性的因素。提出一种基于模糊神经PID控制方法,将模糊规则用于神经网络加权系数的选取,以实现不同工况条件下对PID控制参数的实时在线调整。最后,在交叉耦合方法的基础上以液压缸活塞位移和平衡阀进油压力作为指标进行仿真和实验。结果表明此方法可以有效减小同步控制偏差,提高控制精度,解决了传统控制方法鲁棒性差的问题,达到控制要求。     

法兰支承液压缸结构的遗传算法优化设计

针对目前液压缸结构设计中主要结构参数依据经验方法确定的不足,以公称压力为600 kN、型号为YS41-60的新型单臂开式伺服驱动液压机为应用背景,建立法兰支承液压缸有限元分析模型.以液压缸重量最轻为优化目标,以缸筒外径2r2、缸底厚度t、缸底过渡圆弧半径R1、缸的法兰厚度h、缸法兰处过渡圆弧半径R及法兰部分的外径2r4这6个参数为设计变量,提出了合理的设计参数及应力的约束条件,采用改进遗传算法对油缸的结构参数进行优化,优化后液压缸的重量相对减少了41%,优化效果明显.进一步采用ANSYS软件对优化前后的油缸进行了有限元分析,数值模拟验证了优化结果的正确性.     

ANSYS通用软件包在液压缸结构设计中的应用

将ANSYS有限元软件包用于液压缸的结构设计。通过应力等值线图,找出薄弱环节,再应用该软件进行结构的优化设计。     

液压机用液压缸结构优化软件开发

液压机用液压缸是高压容器,对应力十分敏感,局部应力过高往往导致其过早损坏.本文以复合形法为优化算法,用FORTRAN语言编制有限元和优化计算程序,采用四边形单元自动划分网格并利用AutoCAD软件实现有限元前、后处理的可视化.通过优化实现合理匹配液压缸的主要几何参数,使液压缸满足强度要求的同时重量减轻;选择适当的法兰过渡形线,减小局部应力集中,使液压缸的局部应力状态得到改善.通过与厚壁简理论计算结果进行对比,验证了软件的可靠性.     

ANSYS通用软件包在液压缸结构设计中的应用

将ANSYS有限元软件包用于液压缸的结构设计。通过应力等值线图，找出薄弱环节，再应用该软件进行结构的优化设计。     

液压缸可靠性新型综合试验装置的研制

为了促进液压缸可靠性特别是可靠性综合试验方法、试验装置的研究,研制一种具有功率回收功能的液压缸可靠性新型综合试验装置。该试验装置不仅能对液压缸进行常规的型式试验或出厂试验,还能在额定应力水平或加速应力水平下进行可靠性试验,用户可以根据具体产品的载荷谱编制控制加载规律,加载可变应力包括液压缸偏载力、油温、压力和速度。该试验装置具有节能、检测精度高和安全可靠的特点。     

基于ANSYS的海洋钻井隔水管张紧液压系统的结构设计研究

介绍海洋钻井隔水管张紧器的功能以及国内技术研究现状,阐述3种补偿系统的工作方式以及钢丝绳式和直接作用式两种张紧形式,通过对比优缺点,选择被动式直接作用型张紧器作为设计方案。具体描述了直接作用式张紧器的结构组成以及设计原则,并对隔水管张紧系统的重要部分液压缸进行设计计算。以用UG建立的三维模型为基础,通过ANSYS Workbench对张紧器系统的部分本体零件进行静力分析,查看零件的危险位置,并进行优化改进,表明设计的合理可行性。对液压缸整体进行了模态分析,得到液压缸的振动固有频率,确定液压缸正常工作时不会出现共振现象,保证了系统的可靠性,给隔水管张紧液压系统设计提供技术支持。     

液压缸性能测试试验台的研究

液压缸是工程机械产品的执行元件,液压缸测试试验台是进行液压缸产品质量检测的必要设备,是液压缸质量监控的保障。介绍了液压缸性能试验台的系统组成、原理和特点,对台架结构进行了强度和刚度分析并进行了优化设计,给出了台架结构图和有限元分析结果。结果表明:优化后的试验台适应能力强,在进行液压缸负载效率测试时台架弯曲变形极小。     

交通锥回收机械手液压缸铰接点位置优化

基于一种交通锥回收机械手液压缸铰接点位置对交通锥回收稳定性的影响,研究了其液压缸铰接点位置与交通锥运动、受力之间的关系,建立了以最小化交通锥水平加速度峰值为目标的液压缸铰接点位置优化模型,通过罚函数将有约束优化问题转化为无约束优化问题,形成了新的目标函数,利用粒子群优化算法,求得液压缸铰接点位置的最优解。对优化前后的模型进行仿真,仿真结果表明,在满足液压缸最大工作压力限值的前提下,液压缸铰接点位置的优化大幅度降低了交通锥水平加速度的峰值,提高了交通锥回收的稳定性。     

基于ANSYS的气动平衡器气缸筒壁厚优化设计

针对气动平衡器气缸筒壁厚优化设计问题,提出了基于ANSYS的气缸筒壁厚优化设计方法,实现了在满足给定刚度和强度条件下质量最小的优化设计目标,并用现场实验和真实数据对有限元仿真结果进行了验证。该优化方法提高了气动平衡器气缸筒壁厚设计计算效率,降低了加工成本,对探索新的气缸筒壁厚优化设计方法提供参考。     

基于ADAMS自卸车液压举升缸铰接点位置优化分析

自卸车液压举升机构由本车发动机提供动力实现车厢卸下和回位,以此实现货物的快速高效运输。以某自卸车举升系统为研究对象,对该车液压举升缸铰接点位置为优化设计对象,建立系统的虚拟样机模型,对液压举升机构的运动学和动力学特性进行分析,并对举升机构液压缸的铰接点位置进行优化设计。利用ADAMS建立自卸车后置直顶式液压举升系统的仿真模型,对后置直顶式液压举升机构进行优化设计,考虑边界约束、不干涉性约束、举升缸最大摆角约束、举升缸安装长度约束和最大缸径约束以及最大举升容量约束等6个约束条件。以举升缸最大长度最小为优化目标,确定了举升缸的参数后,再以举升缸的最大举升力最小为目标对举升机构进行优化分析,得到了液压缸铰接点的最佳位置,使得最大长度减少了14.5%,最大举升力减小了1.47%,为改进设计提供有力的依据。最后进行试验分析,验证了理论分析的准确性。     

基于ADAMS的行李传送车举升机构的设计与优化

以某型号机场行李传送车举升机构为研究对象,将其前举升形式由传统的直推式改为油缸浮动连杆式举升,采用新的举升结构之后液压缸的最大举升力降低了21.3%,结构优势明显。以前举升部分铰接点位置为优化对象,建立参数化模型,并以前液压缸最大推力最小为优化目标,得到各铰接点位置的最优值,较优化前最大推力降低了28.1%,优化效果明显。可以为实际优化设计提供参考。     

液压缸缸筒轻量化设计及理论研究

研发一种具有金属内衬的法兰式碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）液压缸缸筒,通过复合材料的本构关系和厚壁圆筒理论推导CFRP缸筒的应力应变公式,建立数学模型,并结合强度和刚度理论,进行液压缸缸筒轻量化研究。运用Abaqus软件进行仿真分析,验证所提出方案的可行性,联合Isight软件进行优化设计,以DOE试验设计寻找最优解。结果表明：优化设计后,CFRP缸筒满足强度和刚度要求;液压缸缸筒质量由16.58 kg减少到5.26 kg,总体减轻68.3%,达到轻量化设计目的。     

Improvements in Mechanical Properties of 319 Al Alloy Engine Blocks Through Cost-Effective Solution Heat Treatment

The use of Al engine blocks has increased significantly to improve vehicle fuel efficiency. However, the gray cast iron cylinder liners cause the development of large tensile residual stress along the cylinder bores which necessitates the optimization of mechanical properties in this region to prevent premature engine failure. This study compared the microstructure of T4-treated Al billet castings of varying cooling rate to that of the cylinder region of T4-treated (current production schedule) Al engine blocks. The aim of this study was to develop a cost-effective small scale heat treatment optimization method for engine block production. Comparisons in microstructure between the engine block and the billet castings were carried out using optical and scanning electron microscopy. The results suggest that the microstructure and hardness at the top, middle, and bottom of the cylinder were similar to those of each representative billet casting, indicating that heat treatment resulted in successful replication of the engine block locations. In addition, tensile testing revealed that the YS and UTS increased slightly following T4 treatment for all billet castings, which was also observed at the middle of the engine block cylinder bridge. As such, this method can be an effective forerunner for future heat treatment optimization in Al engine block production.     

基于满意度函数的强力旋压壁厚偏差稳健设计优化

为提高强力旋压筒体成形质量的稳定性、得到整体尺寸精度更稳定的旋压筒体,在Simufact.forming有限元软件中进行强力旋压数值模拟,选择30Cr3高强度钢作为旋压材料,筛选优化工艺参数为减薄率、进给速率与轴向错距,并以旋压筒体壁厚偏差为优化目标.通过引入熵权理论对传统的双响应曲面进行改进,设计了一种更优的满意度函...     

三维封装铜柱应力及结构优化分析

文中利用有限元模拟软件ANSYS对三维立体封装芯片发热过程中整体应力及局部铜柱的应力情况进行了分析,并对三维封装的结构进行了优化设计.结果表明,最大应力分布在铜柱层,铜柱的应力最大点出现在铜柱外侧拐角与底部接触位置.以铜柱处最大应力作为响应,进行了结构参数优化,采用三因素三水平正交试验方法,分别使用铜柱直径、铜柱高度、铜柱间距三个影响因素作为变化的结构参数.结果表明,铜柱直径的变化对等效应力影响最大,铜柱间距次之,铜柱高度影响最小.且发现随着铜柱高度、铜柱间距、铜柱直径的不断增大其铜柱外侧拐角与底部接触位置的最大等效应力不断减小.     

大型压缩机缸体的铸造工艺

针对大型压缩机缸体铸件的诸多生产难点,分别从模具制作、型芯的工艺设计、浇冒口的设计、合箱操作、致密性的控制等几方面指出工艺控制的要点.通过分析试验数据,优选工艺方案,确保大型缸体铸件一次生产成功.生产的缸体整体切削性能良好,缸径具有很好的耐磨性,保证了缸体铸件的性能及质量,取得了较好的经济效益.