单关节机器人伺服系统的建模与仿真

为了深入研究机器人驱动系统,需要进行单关节机器人伺服系统的建模与仿真。首先对单关节机器人的规划轨迹、机械结构、电气结构和控制器分别建立数学模型;然后根据数学模型在MATLAB/Simulink平台上搭建伺服系统的仿真模型;最后对仿真结果做了分析,为机器人系统的优化设计与调试提供了有效模型和依据。     

短开路耦合谐振器加载的宽带带通滤波电路

提出了一种基于短开路耦合器加载的宽带带通滤波电路. 该滤波电路通过在输入和输出端口之间,并连加载短路耦合微带谐振器和开路耦合微带谐振器实现5个传输极点和3个传输零点的带通选择特性. 对所提出的短开路耦合谐振器进行了奇偶模理论分析,揭示了其传输零极点形成的物理机理. 最后,对所提出的滤波电路进行了加工测试. 测试结果表明,所提出的宽带滤波电路能够在2.0～4.2 GHz频率范围内实现 3 dB 带通传输,工作相对带宽为73%,仿真和实测结果吻合较好.     

淹没深度对三自由度波能浮子获能的影响

为明确浮子淹没深度对三自由度浮子装置获能的影响,提出漂浮式与淹没式两种浮子模型,计算并比较在不同淹没深度和波浪条件下浮子的获能特性。浮子模型具有纵荡、垂荡与纵摇3个运动自由度。浮子选用直立圆柱体浮子。淹没深度分别设置为其高度的0.5、1.0、1.5与2.0倍,质量相同。漂浮式浮子模型作为对照,基于线性势流理论与边界元方法,建立浮子水动力学模型,计算浮子水动力学参数及运动响应,并采用线性能量转换(power take-off, PTO)系统阻尼,计算并对比浮子在最优PTO阻尼下的平均输出功率,分析淹没深度对浮子获能的影响。研究结果表明,增大淹没深度可以减小浮子的波浪激励力和平均输出功率。对于三自由度浮子,漂浮浮子在低频波浪下获能特性较好,而具有较小淹没深度的浮子在高频波浪下性能更优。     

深海带电插拔连接器力学特性分析

以水下7 000 m工况的深海带电插拔连接器为研究对象,旨在获得湿插拔连接器在深海双重高压下的受力特性和插拔过程中的动密封性能。介绍连接器的插头结构与压力补偿技术;推导压力补偿器工作容积的计算公式;运用Ansys Workbench建立插头内壳体组件与插孔组件的动密封有限元模型,对内壳体、压力平衡膜及内胆进行强度计算;分析由连接器插拔引起的平衡膜内外瞬时压差对膜的应力分布及变形情况;讨论密封件径向压缩量、密封接触面摩擦因数、插拔速度对插拔过程中动密封性能的影响。结果表明:插头插合时,平衡膜外表面应力基本不变,其变形减小;拔出时,平衡膜外表面的应力及变形都逐渐增大。密封件之间的接触压力受密封接触面过盈配合量的影响明显,增大过盈配合量可显著提高动密封区域的接触压力及密封性能,同时也会加剧密封件失效的可能性,密封接触面的摩擦因数、插拔速度对接触压力的影响则较小。     

振荡翼改进运动模型的能量捕获性能分析

为了提高振荡水翼的水动力性能和能量捕获效率,基于传统简谐运动模型提出改进运动模型,通过引入俯仰运动系数k,推导改进后俯仰运动规律的一般形式,利用Fluent软件建立水翼的二维模型,综合分析半主动振荡模型下不同俯仰运动系数、折算频率和俯仰振幅等运动参数对水翼能量捕获性能的影响。结果表明:与传统简谐运动模型相比,改进运动模型能够使水翼升力系数在较长时间段内维持较大数值,提高水翼的升力系数和捕能效率;在相同的折算频率和俯仰振幅下,减小俯仰运动系数会增大俯仰角转动的角速度,进而增大俯仰运动所消耗的能量;不同俯仰振幅下对应不同的最优折算频率,折算频率越低水翼的捕能性能越不稳定,俯仰振幅越大,转动俯仰角所消耗的能量越多。在给定参数条件下,水翼的能量转化效率可超过40%。     

汽车铝合金阀盖压力铸造模具数字设计与制造

制造过程实质上是信息采集、传输、处理及应用的过程.将制造信息数字化,用数字信息驱动制造系统完成造物的过程称为数字制造.数字制造不仅能提高制造效率而且能显著降低制造成本.本文以汽车制动系阀盖为例介绍了基于Pro/E的压力铸造模具的开发过程,分析了压力铸造模具数字设计与制造的特点.     

Study on diffusion welding SiCp/ZL101 with Cu interlayer

Through the vacuum diffusion welding SiCp/ZL101 aluminum with Cu interlayer,the effect of welding parame-ter and the thickness of Cu on the welded joint property was investigated,and the optimal welding parameters were putforward at the same time.The microstructure of joint was analyzed by means of optical-microscope,scanning electron mi-croscope in order to study the relationship between the macro-properties of joint and the microstructure.The results showthat diffusion welding with Cu interlayer could be used for welding aluminum matrix composites SiCp/ZL101 successfully.     

Simulation of polycrystalline aluminum tensile test with crystal plasticity finite element method

The crystal plasticity was implemented in the finite element method（FEM） software ABAQUS through the user subroutine UMAT. By means of discretizing the space at the grain level with the Voronoi diagram method, a polycrystal model was built and used in the FEM analysis. The initial orientation of each grain was generated based on the orientation distribution function（ODF）. The developed model was successfully applied in simulation of polycrystalline aluminium samples deformed by the tensile tests. The theoretical strain--stress relation was in good agreement with the experimental result. The simulation results show that the grain size has significant effect on the deformation behavior. The initial plastic deformation usually occurs at grain boundaries, and multiple slip often results in an enhanced local hardening at grain boundaries.     

高强度结构钢的韧性启裂和稳态扩展

研究了具有一定韧度的高强度结构钢裂纹早期扩展阻力与材料的微观组织结构、应力状态、变形历史和应变特性之间的关系。结果表明:裂纹扩展阻力(指J_R阻力曲线中的J_i和dJ/da)主要决定于裂纹尖端的塑性约束程度和应力应变场中消耗的弹性能和塑性功。这与三轴应力状态函数σ_mσ~(1/2)有关。材料的流变曲线描述了形变过程中的变形历史和应变特性,有明显的阶段性,其中第Ⅱ阶段的变形历史和应变特性制约着裂纹的启裂过程,第Ⅲ阶段的变形历史和应变特性制约着裂纹的扩展过程。应变硬化率dσ/dε可以敏感地反映出材料内部的应力分布和微观断裂机制。     

脲醛呋喃树脂中氮含量的测定

脲醛呋喃树脂中的含氮量,一般采用克氏定氮法,方法繁琐,费时较长,不利于快速分析的要求,本文利用气相色谱法对脲醛呋喃树脂中的氮含量进行分析测定,并建立了测定方法.方法简捷、快速、重现性好,加标回收率在100.8～109.0之间,准确度较高,可很好的满足工业生产中快速分析的要求.