仿生织构表面对人工髋关节副动压润滑性能及减摩性分析

为提高钛合金TC4人工髋关节假体的耐磨性,从仿生学角度在钛合金关节表面设计出菱形织构.基于雷诺方程建立织构化关节表面流体动压润滑数学模型,采用有限差分法对其进行离散,通过Matlab编程进行迭代求解,获取织构表面的润滑油膜压力分布以及织构化关节表面的摩擦因数,分析织构几何参数(菱形织构对角线长度b和织构深度hp)对摩擦性能的影响规律.加工钛合金销-盘摩擦副,用激光在盘试样上加工出菱形织构,并在牛血清润滑状态下以及相同载荷和转速的条件下进行摩擦磨损试验.结果 表明:随着菱形织构参数b和织构深度hp的增加,摩擦因数呈先增加后减小的趋势.并且试验结果与数值仿真结果具有较高的一致性,在菱形织构参数b为447 μm,织构深度hp为10 μm,存在最小摩擦因数为0.14.微织构的存在可以实现流体动压润滑,提高关节副的承载力,降低摩擦因数,从而改善关节副的摩擦性能.该研究为提高人工髋关节的寿命提供理论依据.     

基于层次结构的拆卸序列生成研究

本文提出基于CAD软件三维模型的装配层次关系而建立的层次网络图模型,并由此生成产品邻接矩阵.并采用约束逐步解除法生成拆卸序列.较好的解决了因零件较多而出现的组合爆炸问题.     

基于柔性模块的机械产品CAD/CAPP建模

广义模块化设计是针对结构分级特性不明显的大型机械产品提出的,其核心是柔性模块的创建,文章根据广义模块化设计的思想,构建了基于特征的柔性模块CAD/CAPP集成模型;建立了柔性模块基于工艺模板的CAD/CAPP映射模型;并通过实例验证了其可行性。为机械产品的快速设计/制造提供了有利的保障。     

切削钛合金刀具后刀面滑动接触过程的应力分析

采用ABAQUS有限元分析软件,建立切削钛合金时硬质合金刀具后刀面与钛合金二维滑动接触模型,从细观角度出发研究接触过程的应力变化情况。把刀具和工件表面的微凸体形状简化为半圆形,研究一对微凸体在不同滑动速度和垂直干涉量下,滑动接触表面的应力分布。结果表明,滑动速度一定时,在一定范围内随着垂直干涉量的增加,微凸体接触表面的应力分布从接触表面逐渐扩展到微凸体内部,同时应力值也不断增加。通过全面试验设计法安排试验,进行仿真计算并使用MATLAB进行回归分析。结果表明,在滑动距离相对较小时,在研究的范围内滑动速度对应力值影响可以忽略不计。     

面向机电产品的拆卸分析系统研究

拆卸是实现产品生命周期完整性与封闭性的必要环节.研究机电产品的拆卸关键技术,并以Pro/Engineer为平台,使用VC++6.0和Pro/Toolkit工具开发了拆卸分析系统.利用该系统验证了相关理论在实际机电产品拆卸分析中的正确性,并能指导产品拆卸过程,为绿色产品的开发提供了计算机辅助工具.     

CAD的Analysis功能在汽车胶管设计中的应用

CAD的分析和查询工具可以提高设计的效率、准确性和科学性。文中以实例详细介绍了应用Pro/E和AutoCAD的分析和查询功能求解汽车胶管空间形状的过程     

基于Working model吊车机构的动力学分析与研究

运用Working model软件以吊车机构为工程事例,建立其动力学仿真模型,并对此机构进行动力学仿真分析,所得结果对机械设计提供了依据.     

基于ABAQUS的微织构刀具切削机理研究

微织构刀具在切削过程中有减小切削力的作用,为了进一步研究微织构尺寸参数(包括宽度、间距、深度)的变化对切削力的影响,运用ABAQUS建立了微织构刀具切削钛合金的有限元模型,并进行中心复合试验得出响应曲面。响应曲面不仅可以直观地看出各变量对响应目标的影响,还可以研究几种因素间的交互作用,试验得出沟槽型微织构的间距对主切削力的影响最为显著,沟槽深度次之,宽度对主切削力的影响最小。     

基于Python的ABAQUS二次开发在骨钻削仿真中的应用

在骨外科手术中,骨钻孔占据了重要地位,而钻孔温度更是影响骨细胞坏死的重要因素。为了研究在钻孔过程中不同因素对温度的影响,基于ABAQUS有限元软件进行仿真,采用Python脚本语言对ABAQUS软件的前处理模块进行优化,修改钻削模型的Python脚本程序,创建了参数化的骨钻削模型。有效地简化了建立模型的繁琐过程,且建立了友好的人机界面,为用户仿真提供了便捷的分析设计平台。通过实验验证了该功能的可行性,为后续研究不同的钻削用量对钻削温度的影响奠定了基础。     

超声振动辅助钻削皮质骨的表面质量研究

骨手术中较差的表面质量影响骨组织愈合,延缓康复时间。将超声振动与普通钻削相结合有助于改善骨手术中钻孔的表面质量。对新鲜的皮质骨进行超声振动辅助钻削试验,对比普通钻削分析其表面质量;并采用响应面优化法研究振幅、频率、主轴转速和进给速度等参数对表面粗糙度的影响。结果表明:在加载超声振动条件下可以获得更优的表面质量;同时合理选择振动参数和切削参数能有效改善钻孔表面粗糙度。