时变速度和阻尼激励下地铁齿轮传动系统的动力学响应分析

为探究地铁不同车速阻尼对传动系统非线性动力学响应的影响,建立地铁斜齿轮弯-扭-轴动力学模型,模型考虑了齿轮副啮合过程中产生的时变啮合刚度、啮合误差以及间隙非线性等系统参数,以及地铁运行工况下的外部参数。通过对六自由度系统微分方程的无量刚处理以及方程归一化,运用变步长四阶Runge-Kutta数值积分法对齿轮动力学模型进行数值分析,获得齿轮系统动态响应状态图。借助时间历程图、相平面图、庞加莱截面图和分岔图等系统状态判定标准,定性分析系统激励频率、啮合阻尼比变化下系统周期运动、拟周期运动、分岔和混沌运动等的演化历程。结果表明,当地铁高速运转、啮合阻尼比大时斜齿轮传动系统运动稳定。最后通过实验验证了其正确性。     

钢坯闪光焊接系统虚拟试验

根据钢材无头轧制系统中大截面钢坯闪光焊接的特点,分别在动力学仿真软件ADAMS中建立焊接设备的机械运动学模型,在AMESim中建立闪光焊接顶锻液压伺服系统的非线性模型,并在MATLAB软件工具包Simulink中建立焊接系统的伺服控制系统的模型,通过分析仿真软件两两之间的数据传输接口特性,建立以MATLAB软件为载体的数据动态共享通道,在Simulink中分别调用并启动AMESim软件中的液压系统模型和ADAMS软件中的机械系统模型,建立了焊接机电液一体化系统的完全数字平台,实现了大截面钢坯闪光焊接系统的机电液一体化虚拟试验研究.     

基于RBF神经网络的闭链下肢康复机器人自适应补偿控制

在下肢康复机器人的康复训练过程中,模型参数、环境干扰等不确定性因素会影响机器人轨迹跟踪的精度。针对这一问题,提出了一种基于径向基函数（Radial Basis Function,RBF）神经网络的自适应补偿控制,该控制方法能够提高机械系统轨迹跟踪的精确性。首先,设计一款具有4种工作模式、运动稳定的闭链卧式下肢康复机器人结构;然后,利用拉格朗日方法求解动力学名义模型,将康复装置的模型参数以及外界干扰等不确定性因素分离出来,并设计基于RBF神经网络的自适应补偿算法对其进行逼近控制;最后,通过Matlab/Simulink环境对其进行仿真验证,证明了该控制策略的有效性。结果显示,在人体步态曲线轨迹跟踪中,提出的基于RBF神经网络的自适应补偿算法相比传统的模糊比例-积分-微分（Proportional Integral Derivative,PID）控制的方法响应速度快、跟踪效果好,且髋关节和膝关节轨迹跟踪的角度误差峰值分别为0.08°和0.13°,远小于患者下肢在康复运动中的转动角度。设计了单腿样机试验,试验结果表明,采用的RBF补偿自适应控制器能够实现高精度的跟踪结果,也能够满足患者在康复...     

车间纵向减振器特性参数对高速动车组动力学性能的影响研究

目前国内外高速列车中对于车间纵向减振器的应用较少。为了解车间纵向减振器对列车动力学性能的影响,根据CRH380B型动车组实际参数,运用动力学仿真软件SIMPACK建立装有车间纵向减振器的四动四拖八节编组列车系统动力学模型。通过改变车间纵向减振器的阻尼与节点刚度来分析其对列车平稳性、稳定性和曲线通过性的影响。分析结果表明：车间纵向减振器特性参数对车体横向加速度、车体摇头运动、横向平稳性指标等车体的横向动力学性能有一定影响,其中对车体1~3 Hz的低频摇头运动有明显的抑制作用,抑制效果达到了36.4%;但是车间纵向减振器特性参数对列车走行部的动力学性能影响相对较小。安装合理阻尼与节点刚度的车间纵向减振器能够有效地提升列车整体动力学性能。     

基于微尺度的列车制动金属镶嵌行为研究

列车制动过程中,无论是踏面制动还是盘式制动都存在金属镶嵌现象,造成车轮踏面与制动盘盘面损伤,从而对车辆运行带来安全隐患.为研究金属镶嵌的形成原因及行为,选取低摩擦因数合成闸瓦与车轮、粉末冶金闸片与制动盘两种摩擦副产生的金属镶嵌物,进行宏观与微观形貌观察、材料物理及力学性能试验和材质成分含量分析.采用有限元软件ABAQU...     

智能办公桌手托及桌面设计

随着电子信息技术的飞速发展,智能办公桌可以为人们提供更加便捷舒适的办公环境.本文设计了智能办公桌桌面的机械系统及其控制电路,为智能办公桌的功能拓展提供了新的思路.     

基于LMD和MOMEDA的滚动轴承早期故障特征提取研究

采用局域均值分解(LMD)提取强噪声背景下的滚动轴承的故障特征效果并不理想,针对该问题,将多点优化最小熵解卷积(MOMEDA)与局域均值分解(LMD)相结合,进行了滚动轴承微弱故障信号处理研究.首先,利用局域均值分解(LMD)对外圈故障轴承的振动信号进行了信号重构;其次,利用多点优化最小熵解卷积(MOMEDA)滤波,进...     

基于下肢假肢的阶梯式变间隙磁流变阻尼器设计

针对下肢假肢步态变化时所需阻尼力大小不同的问题,提出一种基于下肢假肢的新型阶梯式变间隙磁流变阻尼器（MRD）。基于Bingham力学模型设计MRD的两级阻尼间隙宽度及主要结构尺寸,通过ANSYS Maxwell分析其内部磁场分布,采用Simulink仿真输出阻尼力。结果表明：阶梯式变间隙MRD步行时的工作间隙为1.6 mm,最大阻尼力为902.7 N;跑步等其他复杂步态时的工作间隙为0.6 mm,最大阻尼力为2 033.7 N,满足不同步态的阻尼力要求,且该MRD的最大工作电流为0.4 A,极大降低了阻尼器功耗。所提出的阶梯式变间隙MRD具有阻尼力分级输出、可调范围大、能耗低的优点,可代替阻尼间隙固定的传统MRD应用于假肢系统。     

基于直流电位降的高铁车轴裂纹检测研究

车轴是高铁车辆走行部重要的部件之一,其在服役过程中产生的裂纹会严重影响车辆运行的安全性。目前还未实现实时在线检测,现场检修时采用超声和磁粉方法存在检测效率低、操作复杂等问题。直流电位降(Direct current potential drop,DCPD)检测方法可靠方便,能够克服上述问题。基于DCPD检测原理,建立裂纹检测数学模型,结合稳定直流电场的Laplace方程,运用ABAQUS建立带裂纹的全尺寸车轴三维有限元模型,对一系列带不同深度半椭圆裂纹的车轴进行仿真。分析裂纹区域电位降信号,研究全尺寸高铁车轴电位降与裂纹深度的关系,并绘制电位降随裂纹深度变化的校准曲线,讨论影响校准曲线的相关因素,发现裂纹面相对于轴线的偏转角度和探针的相对位置均会影响校准曲线选择。该研究结果为高铁车轴裂纹的实时检测提供了实现思路和方法。     

项目式翻转课堂对教学效果的影响研究

为了探索翻转课堂在工程类专业课的教学效果,本课题采用项目式翻转课堂教学模式,在实验班对专业课程进行教学,同时还采用传统课堂教学模式作为对比,教学效果指标采用学生的学习参与度。统计分析表明,项目式翻转课堂和传统课堂这两种教学模式没有对学生的学习参与度产生显著差异的影响,但在项目式翻转课堂教学模式下,课中和课后参与度显著高于课前参与度。通过分析学生学习参与度的主要影响因素,发现小组内同学之间的关系对学习参与度产生非常显著性的影响。