基于ADAMS对四向抗震支架的仿真研究

针对柔性四向抗震支架可以在地震作用下减缓管线的晃动问题,提出一种以Roberts Linkage减振模型为基础对柔性四向抗震支架进行等效模型处理的研究思路。引入Roberts Linkage等效物理摆法对柔性四向抗震支架进行研究,在考虑不同振动激励的情况下,运用ADAMS/Vibration软件对柔性四向抗震支架等效模型进行振动仿真试验。仿真结果表明:柔性四向抗震支架通过丝杆、钢丝绳的阻尼与弹性,可以有效减缓管线在水平方向上的振动。为柔性四向抗震支架结构优化与减振机理的研究提供参考。     

汽车侧门锁弹簧连杆应急快开机构及其性能分析

针对某汽车侧门锁紧急情况下开启需求,提出了弹簧连杆应急快开机构,可实现小开启力和优先级高的开启操作。以奇异位形、棘轮棘爪接触状态和限位接触状态为划分依据,研究了不同工况下应急开启支链在运动过程中的多运动模式和变拓扑结构;经过静力学分析,得到了应急开启的必要条件;通过Adams软件仿真,验证了应急开启支链在车门锁内快速开启的可行性;用控制变量法对应急开启支链的开启时间和开启时间一致性进行研究,主弹簧刚度在5～7 N/mm内,预载荷在75～85 N范围内,主弹簧最大储能位置偏移小,满足开启时间的一致性。提出的弹簧连杆应急快开机构嵌入汽车侧门锁内,满足小开启力、高优先级和开启时间的要求,为应急快开支链设计及性能优化提供了重要理论依据。     

液化天然气(LNG)的长距离输送及其冷能利用

通过Sinda/Fluint软件针对在不同保温层厚度及外界环境温度的条件,对LNG长输管道进行模拟仿真,得到了管道末端的温度及长距离输送的压力损失。模拟结果表明保温层厚度0.1 m,外界温度33.5 ℃时,−160 ℃、6.6 MPa的LNG经过12 km的长距离输送后温度升高4.068 ℃,压力损失2.52 MPa。以此为初始条件,通过HYSYS软件设计管道下游的LNG冷能利用方案,为LNG接收站12 km外的共30×10⁴m²的低温库、常温库和高温库提供冷量。     

颗粒阻塞变刚度可折叠柔性臂设计

针对折纸结构存在的刚度恒定不变及刚度不足难题,基于折纸结构和颗粒阻塞原理,笔者提出一种质量小、惯量低、刚度调节范围宽、空间折展比大、制作成本低的变刚度可折叠柔性操作臂。首先,设计了由多个折叠柔性单元串联而成的折叠柔性臂的三维结构方案;提出基于颗粒阻塞原理的折叠柔性臂的刚度调节方法,完成了柔性臂变刚度系统方案设计;提出电机驱动、绳索传动的折叠柔性臂驱动方案,以实现柔性臂的位姿变换;最后,完成变刚度折叠柔性臂的样机制作和弯曲变形实验、刚度测试实验测试。样机实验测试结果表明：所提出颗粒阻塞变刚度可折叠柔性臂的弯曲实验结果与运动学模型、刚度模型的理论计算结果较为一致,验证了该变刚度柔性臂的设计方案的正确性。     

变排量外齿轮泵的内流场仿真分析及卸荷槽优化

建立了变排量外啮合齿轮式机油泵的CFD模型,采用定量分析方法分析变量泵的内流场特性,通过流量仿真结果与实验结果的对比,验证了模型的正确性。研究得出变排量外齿轮泵的啮合齿宽公式,分析机油泵困油区域的压力波动规律,提出了在泵从动齿轮活塞上端开楔形卸荷槽的优化方案,有效减小了困油区域的压力波动。结果表明,通过卸荷槽优化,在保持流量不变的前提下,使吸油腔和排油腔压力波动分别降低了12.3%和8%。所做工作可为变排量外齿轮泵的设计开发提供技术支持。     

变排量齿轮式机油泵齿轮可靠性研究

齿轮的疲劳可靠性对变排量齿轮式机油泵的使用寿命起着至关重要的作用。基于多刚体动力学理论和变排量齿轮式机油泵的工作原理,建立了虚拟样机模型。通过实验验证了模型的有效性,获得了齿轮间的动态接触力。依据齿轮接触疲劳可靠度计算模型,计算了典型工况时的可靠度。为该泵的优化设计提供了理论依据,具有工程应用价值。     

2A12铝合金机油泵盖的铣削变形分析及控制策略

针对薄壁零件铣削加工中的变形问题,基于UG、Hypermesh和ABAQUS软件,建立了2A12铝合金机油泵盖的有限元分析模型,进行了铣削变形有限元模拟和研究,获得了机油泵盖变形的基本规律。针对机油泵盖变形过大问题,对夹具进行了改进,改进后的模拟结果表明效果良好。进行实际加工实验,实验结果表明:有限元模拟得出的变形量趋势及位置和实测的大致上吻合,可以认为铣削力经验模型及铣削变形有限元模拟可靠,为进一步研究控制薄壁件加工变形方案提供了依据。     

轨道平台位姿调整的多模式2R2T并联机构设计

环形轨道平台作为核主泵中空法兰螺栓在线运维装置的运行基准,其位姿快速精准调整是保证中空螺栓缺陷高效检测的核心技术。从几何形位、力平衡两个视角分析环形轨道平台的位姿调整需求,基于方位特征集理论,巧妙利用同轴共面U-U构型,综合出新型多模式2R2T冗余并联机构,其可通过变模式实现水平度(平面两轴旋转2R)和同心度(平面运动2T1R)的3R2T位姿调整;分析了2R2T机构运动模式切换机理,以刚化支链运动副及改变支链位姿实现运动模式的切换;以SPS冗余支链实现轨道平台支撑,保证机构调姿时力平衡及力操作。阐述了环形轨道平台位姿有序调整步骤;真空吸盘与支链运动副和末端快速夹具形成了期望柔顺支链模块,实现机构支链快速安装、切换和拆卸。     

基于深度学习的实时车辆检测研究

针对城市交通复杂场景下车辆检测存在准确率低的问题,提出改进SSD(单发多箱探测器)目标检测算法。首先基于轻量化的PeleeNet(一种基于密集卷积网络的轻量化网络变体)网络结构改进SSD算法中VGG16(视觉几何群网络)特征提取网络,在保证提取丰富特征的前提下,有效地减少模型参数,提高模型的实时性;其次设计了多尺度特征融合模块和底层特征增强模块,提高特征的表达性能;最后根据数据集中目标的大小调整默认框的长宽比例,并在后三个特征层的每个单元上增加默认框。实验结果表明,改进后的目标检测算法的准确率mAP(平均精度)为79.83%,与原始SSD相比提高了2.25%,并验证了改进SSD算法的有效性。     

燃气锅炉热效率不确定度建模与测量方法选择性研究

为实现燃气锅炉节能降耗精细化管理,基于不确定度评定理论开展了燃气锅炉热效率测量方法的选择性研究。结果表明：燃气锅炉的正平衡测量法测试中,给水流量测量对热效率不确定度影响最大;反平衡法测量法测试中,排烟温度和排烟处O₂的测量对热效率不确定度影响最大。降低燃气锅炉热效率测量的不确定度主要是减少温度类与流量类测量的不确定度。燃气锅炉的反平衡测量法所测得的热效率扩展不确定度为0.193%,仅为正平衡测量法的热效率扩展不确定度的52.7%,因此,在进行燃气锅炉热效率测量时可仅选择反平衡测量法测试,这可以大大降低大量燃气锅炉热效率测试的劳动强度,为GB/T 10180—2017《工业锅炉热工性能试验规程》的修订提供理论依据。