汽车前大灯振动试验夹具设计

振动试验夹具在振动试验中起到连接试件与振动台的作用,能否平稳地将振动台的载荷传递到试件上,对试验结果的准确性起决定性作用。针对某汽车前大灯,根据振动试验规范要求,通过对材料、结构和制造方式的选择,设计了用于在试验中固汽车前定大灯的夹具。在设计过程中运用Hyperworks软件对设计的夹具进行拓扑优化以及模态仿真分析来优化设计结果,最终通过试验,验证了所设计的夹具满足试验要求,保证了试验过程的稳定性和试验结果的可靠性。     

发动机塑料进气歧管振动试验失效分析与改进研究

在根据试验参数进行振动试验的过程中,发动机塑料进气歧管发生断裂现象;通过对试件与夹具结构的动态性能和共振扫描进行对比分析,结果表明试件的失效是由夹具与试件共振引起的;通过改进夹具设计与试验验证,问题得到了圆满解决.     

大载荷液压阻尼器振动试验台刚度优化

试验台系统动态刚度影响大载荷液压阻尼器阻尼特性测试精度。振动载荷作用下试验台系统变形包括结构拉伸变形和螺纹动态游隙,对各部分变形值进行了计算分析,通过标定试验测得了试验台结构实际刚度,在分析和标定的基础上优化了试验台的结构,优化后试验台系统刚度显著提高,使得振动测试结果更加准确地反映阻尼器的液压阻尼特性。文中研究工作为大载荷动态振动试验台的结构设计提供参考。     

某型号搬运机器人倍速平移机构轻量化设计

在满足一定刚度的条件下,要求搬运机器人的倍速平移机构的高速运动部件减轻质量,以减少主机器人驱动功率,达到降低成本、提高机器人的操作精度和生产节拍的目的。首先运用多刚体系统动力学分析得到倍速平移机构主梁结构所受的动态载荷;然后利用有限元法进行瞬态响应分析;最后用等效静态载荷法计算得到等效静态载荷,并将该载荷作为力边界条件,运用变密度法建立拓扑优化模型,对倍速平移机构主梁结构进行轻量化设计。与优化前模型相比,优化后主梁质量减少了8.9%,同时其刚度提高了14.0%。     

基于加载状态下动态特性预测的高速电主轴结构参数优化方法

电主轴高速运转状态下承受切削载荷时的动态特性对电主轴加工效率和加工质量具有重要且直接的影响,但迄今针对该工况下主轴动态特性的设计方法欠系统深入研究。文中提出了基于加载状态下动态特性预测的电主轴结构参数优化的思想。基于模态理论和有限元法,建立了高速电主轴系统高速状态下受不平衡力和外加载荷的动力学模型;利用该模型定量研究了主轴跨距、电机转子外径等结构参数对电主轴静刚度、临界转速和动态挠曲线的影响规律;提出了具体的参数优化途径,研究证实了所提出优化方法的有效性。     

裂纹扩展过程中电磁谐振疲劳试验系统动态特性分析*

电磁谐振疲劳裂纹扩展试验系统是一种工作在谐振状态下测试金属材料断裂特性的试验装置,要求在裂纹扩展过程中精确跟踪系统的固有频率和控制试验载荷,为达到这一目的,需要对裂纹扩展过程中系统的动态特性进行精确的分析。据此,建立3自由度有阻尼电磁谐振疲劳试验振动系统的数学模型,采用ANSYS有限元法计算CT紧凑拉伸试件的刚度,研究不同材料试件刚度、系统固有频率,试验载荷幅频曲线、共振振幅在裂纹扩展过程中的变化规律,并进行相关试验,试验结果表明：系统固有频率计算值与试验测量值之间的最大偏差为1.9 Hz;系统动态特性仿真结果与试验结果能够较好地吻合。该研究结果为电磁谐振式疲劳试验载荷的高精度控制提供了理论依据。     

高频疲劳实验机薄板试件夹具研究

利用三维有限元模拟了高频疲劳实验机薄板夹具的工作状态,通过有限元分析结果,比较了不同联接结构对夹具整体刚度的影响,得出圆弧面凹槽联接结构有较好的整体刚度的结论。并分析了螺距对螺纹自锁性及耐磨性的影响,以及硬度对疲劳寿命的影响。根据优化参数设计的夹具,在高频实验机上取得了良好的试验效果。     

轻载长悬臂桁架结构的优化设计

以轻载长悬臂桁架为研究对象,分析其受力特征,建立以结构总质量为优化目标,以结构强度、刚度、局部稳定性等为约束条件的数学优化模型;通过Design Exploration工具对局部求解区间内的弦杆与腹杆外径寻优求解,得到相同结构、不同载荷条件下的优化解及灵敏度分析图,结果表明:增大弦杆外径可有效提高桁架整体结构强度和刚度,但腹杆对结构刚度和强度的影响效果较复杂,该结论对结构改进与类似结构设计具有一定的指导意义.最后对优化求解后的桁架结构进行有限元分析,由最大组合应力云图和总变形云图可知,优化后的桁架能满足设计要求且结构材料得到了充分利用,该设计方法较传统设计方法效率更高、设计结果更合理.     

非线性变刚度橡胶悬架结构灵敏度分析与参数优化

针对工程车辆变刚度橡胶悬架，在建立橡胶弹簧有限元参数化模型的基础上，通过橡胶弹簧的结构参数对轴向变形量的灵敏度分析，掌握不同载荷下结构参数变化对刚度影响的规律，确定最敏感的设计变量。以整车悬架动态参数优化获得的最佳非线性刚度特性曲线为优化目标，实现了新型变刚度橡胶弹簧结构参数的优化设计。     

起落架连接区地面静力试验支持夹具设计方法研究与应用

飞机结构强度地面试验中边界条件的模拟和支持夹具设计是非常重要的一环,本文针对前起落架舱连接区的结构形式和载荷加载方式,设计了两种支持方式,并将其应用于某型飞机的前起落架连接区地面静力试验中。试验应用结果表明,这两种支持夹具在满足试验件静定要求的同时,也保证了刚度需求,降低了夹具稳定性带来的干扰,使得试验测量数据更真实有效。     

考虑夹具的车门刚度特性分析及误差研究

针对有限元仿真与试验测试存在预测精度不高、偏差较大等问题,提出了一种考虑夹具的车门刚度特性分析方法。利用极限误差合成理论,对试验数据采集误差、柔性变形误差进行耦合,建立了试验误差模型;根据不同工位夹具,提出了基于灵敏度分析的误差影响权重确定方法,推导出仿真误差模型的一般表达式;结果表明,夹具对试验与仿真的偏差影响较大。最后,以某车门实例验证了误差模型的准确性。     

Numerical simulation of the system “fixture–workpiece” for lever machining

In this article, the new configuration of fixture was proposed for ensuring the sufficient tool accessibility, which allows carrying out multiaxis machining of levers in one setup. The research based on numerical simulation was confirmed that the proposed fixture corresponds to all the accuracy parameters. Workpieces from steel, cast iron and aluminium alloy were investigated within the simulation. The values of displacements and stresses occurring during machining are less for proposed fixture in comparison with the existing fixtures that was confirmed by the deflected mode analysis. The modal analysis proved that the proposed fixture has much higher value of eigenfrequency than the other fixtures. To optimize the machining, the dependences for displacements and stresses on the cutting depth were determined. Oscillations of the system “fixture–workpiece” during machining were investigated for various manufacturing steps of levers machining of the fixtures from different fixture systems. The results of harmonic analysis showed that the dynamic stiffness of the proposed fixture was higher than that for the dedicated and modular fixtures. The oscillation amplitudes in the places of machined surfaces in the proposed fixture do not exceed the tolerance requirements for lever manufacturing.     

面向复杂曲面加工的虚拟夹具辅助机器人示教编程研究

为解决面向复杂曲面加工的机器人示教编程中虚拟夹具构造困难、难以依据操作者意图自适应调整等问题,提出一种虚拟夹具离线构造和在线迭代更新的辅助机器人示教编程策略。采用示教曲面流形离线构造先验虚拟夹具，若先验虚拟夹具吻合待加工曲面，则利用弹簧阻尼系统对示教路径偏差进行在线补偿，否则通过虚拟夹具刚柔性自适应调整实现迭代修正。研究结果表明，由曲面流形构造虚拟夹具简单且具有泛化特性，提高了复杂曲面虚拟夹具构造效率；以正弦/风扇轨迹作为虚拟夹具辅助示教，能使辅助示教路径位置误差、姿态误差分别降低至少84%、81%，并能根据操作者意图自适应调整虚拟夹具以更加吻合目标曲面。     

Effect of fixture compliance and cutting conditions on workpiece stability

This paper computes and investigates the effect of fixture compliance and cutting conditions on workpiece stability and uses it as a basis for selecting a suitable fixture among several alternatives. We use two criteria, the minimum eigenvalue of the fixture stiffness matrix and the largest displacement of the workpiece due to the cutting forces to assess the stability of the workpiece. First, the minimum eigenvalues of the fixture stiffness matrices, for the fixtures being considered, are computed. Second, since the eigenvalues are not dependant on the cutting forces, a displacement measure, the largest displacement of the workpiece due to the cutting force, is computed for each fixture. This displacement is a function of the cutting force and the fixture compliance. The choice of fixture is often a compromise between the two criteria. We also consider the combined influence of fixture compliance and cutting conditions on workpiece stability. The results from the simple study used for illustration show that the eigenvalues remain constant under different cutting conditions whilst the largest displacement reduces by 68%, a significant reduction.     

夹具特性与振动控制方式对试件响应的影响

由于夹具是振动环境试验中一个重要的参试部件，对于相同的试件，采用不同的夹具和试验控制方式，可能会对试验结果产生不同程度的影响。针对某导弹战斗部，采用ANSYS软件分析了两种不同夹具及两种控制方式对试验测点加速度响应的影响。结果表明，虽然振动控制满足要求，但夹具力学特性和试验控制方式的不同，对复杂试件上测点响应的影响是比较明显的。     

接触变形对工件加工误差的影响

基于工件的准静态受力分析 ,运用经典Hertz接触理论 ,计算夹具 工件接触区的变形。根据多刚体运动学 ,建立表面加工误差和接触变形的关系 ,对加工误差进行预报。此方法也可用来计算定位基准误差对加工误差的影响。     

孔系组合夹具的装夹刚度实验研究

通过用实验分析法研究孔系组合夹具受力变形,由对实验结果的分析比较,得出各种因素对组合夹具变形的影响程度,为设计具有足够刚度的组合夹具提供了依据。     

组合支撑方式下气动多维力多点测量研究

飞行器的设计通常需以其模型在风洞试验中所获取的气动载荷为依据.对于大尺寸、大长径比的飞行器模型,其测试空间受限,常规支撑装置与测量方法难以满足风洞试验的尺寸与动态特性要求.针对上述问题,以压电传感器为核心测试元件,提出了一种结合张线支撑和尾部支撑的组合支撑方式,开发了一种支撑装置与测试元件一体化的气动多维力测试系统.分...     

套简式剃齿夹具的研究与应用

本研究利用概率理论对剃齿夹具误差进行合成,利用3D-MAX软件进行剃齿过程的三维动态模拟仿真,对传统型及新型剃齿夹具的功能、结构、工艺性、可靠性进行了研究。设计制造出的套筒式剃齿夹具不仅具有很高的定位精度,而且在刚性、寿命、可靠性方面均优于现行的各类剃齿夹具,应用于生产实践,使剃齿精度提高1～2级,大大降低齿轮副的传动误差。     

新型套筒式剃齿夹具的研究

分析了传统剃齿夹具的缺陷和剃齿工艺状况,利用概率理论和三维动态仿真技术研究了剃齿过程及剃齿夹具的误差、结构和工艺性,设计制造了定位精度、刚性、寿命和可靠性均优于传统夹具的新型套筒式剃齿夹具。