UG环境下内燃机配气机构动力学模型的建立与仿真

针对内燃机配气机构的工作要求,得到气门的运动规律并建立多体动力学的设计模型.在UG平台上建立凸轮轮廓曲线并建立机构虚拟样机.在NX/Motion Simulation模块中运用ADAMS实现了机构运动仿真,得到内燃机进气门的位移、速度和加速度运动曲线等动态机构运动特性.运动仿真的结果能够反馈至CAD模块并修改和完善配气机构几何尺寸与装配关系等.     

对置凸轮-活塞式内燃机的机构运动仿真

介绍了对置凸轮-活塞式内燃机的工作原理并分析其工作特性,运用UG/Modeling/Assemblies建立了内燃机的运动虚拟样机,并运用UG/Animation/ADAMS进行了机构运动仿真,得到活塞运动的位移、速度和加速度曲线。模拟曲线能够体现机构的运动特性,基本满足理论要求。CAD与CAE相结合是一种高效、可靠的优化设计方法,对凸轮-活塞式内燃机的研究具有实际意义。     

UG环境下齿轮弯曲强度的有限元仿真

通过理论计算能够得到齿轮齿根弯曲疲劳强度,但理论计算方法未考虑径向压应力对齿根弯曲强度的影响.在UG NX 2环境中建立标准渐开线圆柱直齿轮,在UG结构分析模块中对轮齿进行静态结构分析并得到应力分布图,仿真精度与解算器和网格划分关系密切.理论计算与虚拟仿真结果均满足许用应力要求.该方法在同一软件环境中实现了对象CAD与CAE的结合,能够辅助模型结构的优化设计,有助于提高设计效率和产品质量.     

汽车桥壳液压胀形极限成形系数及胀裂判据

利用研制的集增压器、冲液器、滑动胀形模具于一体的超高压液压胀形装置,在普通液压机上进行汽车桥壳样件的液压胀形胀裂试验,绘制出液体胀形压力与管坯压缩量不同的匹配关系时(即不同加载路径)的胀形极限图,揭示出极限胀形系数与管坯轴向应变存在线性关系kr=1 δ5-1.72εz,并与材料断后伸长率δ5有关.给出管坯胀裂时的应变判据|εn|=δ5及应力判据δθ=2σb,即胀裂时管坯壁厚方向的应变等于材料的延伸率,环向应力等于材料拉伸强度的2倍.研究成果能为理论研究及工程应用提供依据.     

非约束条件下驾驶人眼睛检测与跟踪方法研究

为了抑制驾驶人头部姿态与眼球运动等非约束条件对眼睛检测的干扰,文中提出了一种基于合成模板匹配、融合Cam Shift与Kalman滤波的人眼检测与跟踪算法。将驾驶人左、右眼睛样本人工合成模板对眼睛区域进行匹配检测,采用基于差值平方和算法的相似度度量方法验证眼睛身份。通过眼睛颜色直方图反投影生成灰度概率分布图像,基于Cam Shift算法计算眼睛跟踪窗口的位置和大小,采用Kalman滤波预测眼睛区域位置,有效解决了驾驶人头部转动、眨眼等动作的干扰问题。实车试验结果表明:该算法对驾驶人人眼的平均识别率达到94.3%,平均耗时为22.8 ms,能够较好的兼顾驾驶人人眼跟踪的准确性、鲁棒性与实时性。     

汽车驱动桥壳液压胀形试验的失效研究

对0.75t汽车桥壳进行了液压胀形试验,分析了管件胀形的两种失效形式:胀裂和起皱。通过管件胀裂实验数据绘制出胀形极限图,并得到胀形系数和轴向应变之间存在线性比例关系Kr=l+δ-1.72ε2,揭示了管件材料的固有属性与外界加载条件对成形共同起着决定性作用。管件胀形中的起皱行为分为有益皱纹和有害皱纹。前者作为一种预成形方法能够为进一步成形聚集材料,管件成形的界限可得到扩大。     

直齿轮啮合疲劳强度的有限元仿真与失效分析

齿轮啮合疲劳强度的理论计算和虚拟仿真均与实际啮合情况存在偏差,两者的精度值得讨论.首先在UG环境下建立标准渐开线直齿轮模型,再运用UG有限元工具对轮齿进行了齿根弯曲疲劳强度与齿面接触疲劳强度的力学仿真,最后对虚拟仿真与理论算法的结果进行了比较分析.结果表明:齿根弯曲应力和齿面接触应力分布图符合理论推断,但理论计算忽略了轮齿受到的径向压应力,有限元仿真的边界载荷条件更为真实,但结果应当引入载荷因数K.本文在同一软件环境中实现了齿轮的CAD与CAE,为齿轮的建模、仿真提供了设计参考与误差分析的思路,有助于提高齿轮设计的效率和质量.     

UG环境下内燃机配气机构的运动仿真

针对内燃机配气凸轮机构的工作要求,在UG NX4平台上绘制凸轮轮廓曲线,建立了机构虚拟样机模型.在Scenario For Motion模块中运用ADAMS实现了机构运动仿真,得到内燃机气门运动的位移、速度和加速度曲线,其最大开隙、柔性冲击等机构运动特性满足理论的运动学要求.仿真结果能够反馈至CAD模块修改和完善凸轮机构几何参数与装配关系等.该方法能够迅速实现复杂机构的优化设计,为虚拟样机的开发及其运动学和动力学的研究做出了有益的探索.     

利用运动仿真实现内燃机配气凸轮机构的优化设计

根据内燃机配气凸轮机构的运动要求,在UGNX4平台上绘制凸轮的轮廓曲线并进行装配,运用Scenario For Motion模块结合ADAMS进行凸轮机构运动仿真并进行分析,得到凸轮顶杆的位移、速度和加速度曲线。模拟结果可以反馈到CAD模块中对凸轮形状进行修改,最终模拟曲线基本满足理论要求。该方法实现了配气机构CAD与CAE的有机结合,为产品的快速优化设计做出了有益的探索。