伸臂式焊接变位机带传动的优化设计及仿真分析

焊接技术是装备制造业中的核心技术之一。带传动是伸臂式焊接变位机减速机构中传递运动和动力的重要装置。利用MATLAB对带传动装置进行多目标优化设计,在满足承载能力的条件下,实现了带的根数尽量少、带轮直径和中心距尽量小,使得传动结构更加紧凑。利用RecurDyn软件对优化后的传动系统进行运动仿真分析,建立传动带虚拟样机模型,得到相关运动学曲线,为带传动的设计和计算提供了理论依据。     

立式消声器的动态响应与结构优化

为研究六缸柴油机用消声器振动特性,通过模态分析、模态测试与振动测试相结合的研究方法来分析消声器总成的振动特性及其在发动机不同转速点火激励下的振动响应,以提高其1阶约束模态同时对消声器总成开展结构优化.研究结果发现,原消声器总成故障主要原因是前2阶约束模态在发动机点火激励频率范围内,在1000rpm、1360rpmi附近...     

双曲壳结构复合材料的热临界屈曲温度研究

以双曲壳结构复合材料为研究对象,利用Block-Lanczos研究分析法对复合材料层合双曲壳结构在温度场下热屈曲行为进行研究,并研究了复合材料层合双曲壳铺层厚度、边界条件、纤维方向等对临界屈曲温度的影响。结果表明:在均匀温度场下复合材料层合双曲壳临界屈曲温度与边界条件、铺层厚度、纤维方向有密切关系并成一定规律分布。通过对复合材料双曲壳结构的热屈曲性能分析,为复合材料结构设计和实际工程应用提供了一种有效的分析及建模方法。     

超高速磨削砂轮基体结构的多目标遗传优化

针对砂轮基体在超高速磨削状态下膨胀变形的问题,以控制砂轮基体膨胀变形和降低旋转应力为目的,对超高速磨削砂轮基体进行结构优化。在分析砂轮基体截面形状对砂轮性能影响的基础上,以直线和样条曲线为基本的构造线建立砂轮基体的参数化模型,进而实现了对砂轮基体结构的多目标遗传优化,优化后的砂轮基体在250 m/s的磨削速度下,其膨胀变形和等效应力分别降到30.827 μm和94.97 MPa,与原有砂轮相比分别降低了25.67%和6.44%。      

粘弹性层厚度对复合材料夹芯梁自由振动的影响

基于铁木辛柯梁理论,结合哈密尔顿变分原理推导了粘弹性复合材料梁的振动平衡方程。首先,通过与公开发表的文献的计算数据对比,来验证方程推导的正确性。其次,研究了粘弹性层厚度对阻尼层复合材料梁结构的自由振动的影响。结果表明:随着阻尼层厚度的增大,前四阶固有频率逐渐降低,损耗因子值逐渐增大;但是当梁的总厚度不变时,前四阶固有频率呈现急剧下降的趋势;损耗因子在阻尼层厚度值小于总厚度的一半时基本不变,变化较平缓,但是当厚度大于总厚度的一半时,整体构件的损耗因子值急剧增大。     

嵌入式共固化阻尼复合材料结构拉伸性能研究

通过面内拉伸试验和层间拉伸试验研究嵌入式共固化复合材料的拉伸性能,探讨沿纤维方向拉伸和半角拉伸的强度差异及层间拉伸强度。结果表明:纤维铺设角度对嵌入式共固化复合材料的拉伸性能有重要影响,不同铺设角度下的性能差异较大,面内拉伸强度的差异达1.71倍;首次通过实验得到嵌入式共固化复合材料的层间拉伸强度值,其值较面内拉伸强度小的多,约为0.398 MPa。     

黏弹性复合材料阻尼板的振动特性

为深入探索黏弹性复合材料阻尼板的振动特性,基于复合材料力学理论、一阶剪切变形理论、分段位移模型以及哈密尔顿原理,推导了黏弹性复合材料阻尼板结构复数形式的振动微分方程。采用纳维法得到满足位移边界条件的理论解,通过有限元建模仿真对理论解进行验证。基于验证过的理论模型,进一步从理论上探索了黏弹性复合材料阻尼板振动特性随结构参数的变化规律。     

阻尼层厚度对嵌入式共固化复合材料阻尼结构损耗因子的影响

用Ritz法研究了各应力分量的应变能,并计算了嵌入式共固化复合材料阻尼结构的损耗因子,得到了损耗因子随阻尼层厚度变化的规律。结果表明:当薄板总厚度不变,阻尼层厚度由2 mm增加到5.5 mm时,损耗因子随着阻尼层厚度的增大而增大,阻尼层较厚时,损耗因子对阻尼层厚度的变化不再敏感;当复合材料层厚度不变时,增加阻尼层的厚度可以使损耗因子增大,阻尼层厚度较厚时,阻尼层厚度的变化对损耗因子的影响较小;与复合材料层厚度不变时相比,薄板总厚度不变时,阻尼层较厚时对损耗因子的影响更小。     

嵌入式共固化阻尼复合材料十字型加筋板的自由振动

为大幅度地提高嵌入式共固化复合材料阻尼结构固有频率,优化其刚度,以嵌入式共固化阻尼复合材料薄板为研究对象,利用有限元的方法对比分析了该结构薄板及十字加筋薄板固有振动特性,并得到了筋材薄壁宽度和高度对结构固有频率的影响规律。结果表明：加强筋大大提高了薄板结构的固有频率和刚度,加筋薄板结构的各阶固有频率随着加强筋高度增大而增加,其中一阶固有频率增加幅度最大。增加加强筋宽度可以提高薄板结构的各阶固有频率,随着加强筋宽度的增加,固有频率的增加幅度减小。     

四边简支共固化复合材料阻尼结构的动力学性能研究

嵌入式共固化复合材料阻尼结构具有阻尼性能优良、抗老化、不脱落、耐疲劳等优点,在设施农业、机床制造业、航空航天、建筑等技术领域具有广阔的应用前景。应用模态应变能法研究了共固化复合材料阻尼结构各层的应变能,并计算了结构的一阶模态国有频率和损耗因子,得到了一阶固有频率和损耗因子随阻尼层厚度变化的规律。结果表明：当薄板总厚度不变时,增加阻尼层的厚度可以使一阶固有频率减小,模态损耗因子随着阻尼层厚度的增大而增大,阻尼层较厚时,一阶固有频率和模态损耗因子对阻尼层厚度的变化不再敏感;当复合材料层厚度不变时,一阶固有频率随着阻尼层厚度的增大而减小,增加阻尼层的厚度可以使损耗因子增大,阻尼层厚度较厚时,阻尼层厚度的变化对一阶固有频率和损耗因子的影响较小;当薄板总厚度不变,较复合材料层厚度不变,阻尼层较厚时对损耗因子的影响更小。