满足工程约束条件的膜片弹簧参数化设计

针对目前膜片弹簧建模效率低的问题,将参数化技术运用到膜片弹簧设计中来,以尺寸参数驱动为特征,利用VC++语言对SolidWorks进行二次开发,在SolidWorks平台上建立膜片弹簧自动建模模块。并利用SolidWorks与ANSYS Workbench之间良好的数据接口,将设计得到的三维实体模型进行有限元分析,验证设计结果是否满足工程约束条件,以达到提高膜片弹簧设计分析效率的目的。     

基于装配约束识别与提取技术的装配件变型设计方法

分析了三维参数化软件的装配约束信息建模与存储的方法,研究了装配约束识别与提取技术。构建了装配件尺寸约束关系网络,提出一种基于装配件尺寸参数传递与修改算法的装配件变型设计方法来实现装配件变型设计。利用VC++对三维参数化设计软件SolidWorks进行二次开发,编制了与SolidWorks集成的装配件变型设计插件。以联轴器装配件为例,进行了应用验证。     

汽车动力总成悬置系统的优化研究

发动机振动向车身的传递程度对车辆舒适性的影响很大,针对某型汽车存在的发动机振动向车身传递偏大的问题,将能量解耦法应用在动力总成悬置系统优化领域。建立了该汽车动力总成悬置系统的动力学模型并推导出运动微分方程,开发出基于MATLAB的动力总成悬置系统优化平台。分别运用该软件平台和ADAMS软件对动力总成悬置系统进行建模和优化,通过对比分析得到的优化结果,证明使用基于MATLAB开发的软件平台对动力总成悬置系统进行优化是可行的。     

支持复杂产品变型设计的零部件遍历方法研究

针对复杂产品变型设计过程中零部件的查询问题,提出了一种零部件遍历方法。根据产品构成各零件之间的配合关系,建立了产品主模型。通过分析产品主模型和遍历算法的特点,给出了适合复杂产品变型设计的零部件遍历规则,规定了产品中零部件的遍历方向。借助VC++语言,对SolidWorks三维软件进行了二次开发,实现了复杂产品的变型设计。最后,以垃圾破碎机为例,对提出的方法进行了验证。     

考虑磨损含间隙曲柄滑块机构的动态特性研究

为得到准确的含间隙铰接机构的接触碰撞模型,在ADAMS中建立含间隙的曲柄滑块机构,以含间隙曲柄滑块机构运动副为对象分析其在考虑磨损情况下的动态特性。以接触一碰撞模型为基础,采用非线性等效弹簧阻尼模型,将用MATLAB处理过的数据和磨损函数嵌入到ADAMS模型中进行动力学仿真,并将得到的动态特性曲线进行分析。结果表明：磨损对间隙运动副的速度、加速度、接触碰撞力和力矩有很大的影响,同时,此种建模方法对建立准确的含间隙机构的模型有很大的参考意义。     

产品模块化程度评价方法研究

将复杂网络应用于大批量定制的产品模块化评价领域。提出了分层的产品模块划分方法、产品尺寸编码方法,以及模块化产品尺寸约束关系网络的构建方法,建立了基于产品主结构和主模型的产品尺寸约束关系网络。提出了产品模块化系数计算方法以及基于产品模块化系数的模块化程度评价方法。以减速器产品为例,对所提出的这些方法进行了验证。     

独轮车机器人的欠驱动力学特性与平衡控制策略

提出一种具有3个驱动自由度的全方位行走独轮车机构,并对其动态行为及平衡控制策略进行了初步研究.考虑车轮的纯滚动和非完整约束条件,采用Kane方法建立了系统的力学模型;以此为基础,通过反馈线性化车架的3个欠驱动欧拉角,并选择全部6个自由度为输出,设计平衡运动控制器;借助MATLAB/Simulink模块,对系统平衡运动进行仿真控制,所得结果表明,通过合理选择控制参数,系统可以在短时间内实现车体平衡和航向稳定.     

基于装配约束库的配合关系相似度的研究

参数的传递在装配件变型设计中非常重要,而构造尺寸约束方程式是实现参数传递的有效方法。通过分析装配约束的特点,阐明了装配约束语义的表达和装配约束关系的定义。构造了基于装配语义和约束关系的装配约束库。在装配语义表达和装配约束关系定义的基础上,对适合于装配约束库的相似性算法进行了研究,提出了基于装配约束库的配合关系相似度算法,并实现了一定程度上的尺寸约束自动生成。通过具体事例对该算法进行了验证和实现。     

基于模态的驾驶室强迫响应分析

发动机运行时产生的振动是驾驶室振动和结构噪声的重要来源。对某车型驾驶室进行了建模和模态分析,在此基础上模拟某工况下发动机对驾驶室造成的振动,对驾驶室进行强迫响应分析。通过分析,给出了驾驶室各个区域的速度响应;确认了最大速度响应的数值、所在区域及频率,得到了声学分析所需的边界条件,为后续减振降噪研究提供了基础。     

基于梁截面的商用车驾驶室多目标优化研究

针对汽车白车身试验设计运行时间长、近似模型拟合精度低的问题,以某商用车驾驶室为研究对象,提出了一种基于梁截面的商用车驾驶室多目标优化方法。首先,在SFE-Concept中建立了驾驶室的隐式参数化模型,通过与经过验证的有限元模型进行对比,完成了对该模型的精度验证;然后,利用HyperMesh分析了驾驶室梁截面力学特性,找出了梁截面的控制因素,采用比例向量法对截面形状进行了控制;并结合HyperMesh、HyperMorph分别对驾驶室零件厚度和梁截面进行了灵敏度分析,在试验设计之前筛选出了关键优化变量;最后,构建了驾驶室的径向基—响应面混合近似模型,并且采用第二代遗传算法对驾驶室进行了多目标优化。研究结果表明:经多目标优化后,驾驶室质量下降了16.5 kg,减幅达5.4%,一阶弯曲模态频率、一阶扭转模态频率基本不变,弯曲刚度提升15.3%,扭转刚度提升7.7%;该结果说明商用车驾驶室目标优化效果较佳。