支持复杂工程产品开发的系统语境模型

从描述复杂产品开发的数据特点出发,提出基于"产品-环境"的系统模型,建立支持产品集成开发的数据基础结构。该模型由需求、功能、结构、语境数据信息组成。采用树形数据语境,实现数据的有效组织和管理结构;建立模型的控制语境,完成对任务执行逻辑关系及时序关系的定义。构建系统模型的数据追踪机制,实现对产品开发过程中用户需求、设计任务及目标的追踪。     

高精度立式磨床热-结构耦合分析

在有限元法与热应力学分析的基础上,建立了高精度立式磨床整机有限元模型,计算了磨床在加工过程中整机热特性分析的边界条件。利用有限元分析软件ANSYS Workbench对整机进行热特性分析同时对主轴系统进行热-结构耦合分析,得到整机的温度场及对加工精度有主要影响的主轴热变形。分析了影响整机温度分布与主轴热变形的因素,对整机与主轴结构提出了一些热误差补偿建议,分析结果为磨床整机及主轴系统的进一步热特性优化设计及热误差补偿提供了一定的依据。     

产品与过程集成开发机制研究

阐述了集成产品和过程开发是高效的工程产品开发过程。针对复杂工程产品开发的特点，从系统工程理论出发，建立了面向全生命周期的集成产品与过程开发的集成模型，集成模型是构成IPPD框架的基本单元。从微观和宏观2个角度分析了产品与过程的集成机制：产品与过程的集成表现为集成模型中产品数据与过程数据的集成，以及将横向开发层次与纵向产品结构结合起来，形成整个开发流程的集成。     

基于模态试验的高精度磨床动态特性研究

高精度数控复合磨床是近年来国内逐渐推广的新型精密磨削加工设备。高精度指标对磨床动态特性提出了更高的要求。对高精度数控立式复合磨床MGK28120进行了试验模态分析,得到其前几阶模态的模态参数,通过对模态频率、模态振型的分析,找到了该高精度立式复合磨床结构的薄弱环节以及其第一阶模态频率较低的原因。针对薄弱环节提出了相应的修改建议,为该高精度磨床结构优化设计和整机动态特性的提高指明了方向,为其加工效率的提高做了必要的理论准备。     

液体静压主轴热特性分析与试验研究

有效的热变形仿真分析是机床热平衡设计以及热误差补偿的基础。为了提高热变形仿真的精度,通过优化发热量等计算方法以及合理设计分析流程,基于ANSYS Workbench对超硬车数控车床液体静压主轴箱系统进行热特性仿真分析以及温升测试试验。热特性仿真与测试试验结果表明:温度场仿真与试验结果误差在5%以内,保证了热变形仿真的有效性。由变形仿真分析知:主轴3个方向上的热变形及主轴前端最大变形为5μm,为热误差补偿提供理论基础。由试验结果得到了同一转速下各热源处温升随时间的变化曲线,为合理预热、提高加工精度提供理论基础。     

ZM2800振动磨机的可靠性研究——运动参数测定及动载荷分析

对振动磨机动态载荷的测定分析是对其进行可靠性分析的首要任务。用数据采集器对磨机的运动参数进行了在线测量,给出加速度曲线和加速度幅值谱图,据此计算出运转过程中的动态载荷均值和变异系数。分析认为,磨机振动箱体的质心不与转轴重合和参振体质量在轴向分布不均,分别为箱体两侧和沿轴向各位置在横向平面内加速度差异的原因。     

管式螺旋干燥机结构设计及分析

为解决火力干燥不足,建立了一套针对粒度细、水分大的泥性物料以间接热传导为主、热辐射为辅的干燥工艺线,用于浮选精煤、尾煤泥滤饼、精矿粉、污泥以及化工原料的干燥脱水.螺旋干燥机是该干燥工艺线中的核心设备,针对原有的桨叶式螺旋干燥机在结构上存在的问题,从结构上进行改进并设计了一种管式螺旋干燥机.使用ANSYS软件对2种螺旋轴体结构进行了热应力分析和计算,结果证明管式螺旋干燥机结构更合理.该设备能达到热源与物料分离,实现安全工艺,同时提高产品质量,降低成本.     

基于结合面的高精度数控磨床动态特性

针对磨床中常见的螺栓结合面、导轨结合面,提出并建立三维弹簧-阻尼单元和接触单元的结合面有限元模型,并应用于某高精度磨床的动态特性仿真分析,同时对该磨床进行动态性能测试。将实验数据与有限元分析结果进行对比,验证模型的正确性。所得结论为基于结合面机床的动态特性分析提供了一种有效的有限元模型,对进一步整机动态特性分析和优化设计具有重要意义。     

编组场尾部防溜器制动的实现

车辆防溜器是编组场尾部的关键设备。为了确切地描述编组场尾部货车溜放的运动规律,科学、合理地制定防溜器的安装方案,采用车列纵向动力学的方法,分析了车列溜放过程中存在的各种纵向力,重点探讨了防溜器的制动性能以及缓冲器的特性,建立编组场尾部货车溜放的动力学模型,并给出了求解方法。此项研究对提高编组场作业的自动化程序和安全性有重要意义。     

高精度立式磨床关键结合面动态特性研究

机床的结合面是整机动态特性的薄弱环节。应用实验测试和计算机仿真,对机床结合面的动态特性进行研究,以提升整机的动态性能。针对磨床中螺栓连接的关键结合面,建立考虑法向和切向刚度的三维接触刚度模型。将实验测试结果与有限元分析相对比,验证所建结合面模型的正确性。应用该模型,采用增加螺栓个数及提高螺栓预紧力等方法,改进结合面设计,分析改进后的整机动态特性。该方法实现了机床整机结合部的非线性特性的合理处理,以支持机床设计中整机性能的预测。