基于近似测地线的分层次自动铺带轨迹规划方法

自动铺带技术是一种增量制造技术,适用于制造翼面、壁板等大尺寸、小曲率复合材料构件,具有加工成本低、效率高等特点。轨迹规划是自动铺带技术的关键环节,它直接关系到复合材料构件的成型精度与质量。现有的自动铺带轨迹规划方法难以便捷兼顾调控铺放间隙与防止铺放褶皱,保证铺带产品的最终质量。有鉴于此,提出了一种基于近似测地线的分层次铺放轨迹规划方法。主要目标是合理利用预浸带允许变形能力,在防止铺放褶皱产生的前提下,保证相邻带料不产生覆盖,且间隙不超过2.5 mm。首先,研究了铺放间隙的产生与演化规律,给出了几种典型曲面上初始铺放间隙的优化方法。接下来,提出了近似测地线的数学模型与求解格式。然后,基于铺放褶皱的产生机制与铺放间隙的演化规律,确定了近似测地线的测地曲率大小与符号。最后,在双曲面模具以及自由曲面模具上验证了所提出方法的有效性。     

基于概率-椭球混合模型的缓冲气囊防护特性可靠性分析方法

针对多重不确定性因素对缓冲气囊防护特性的影响,提出一种基于概率-椭球混合模型的缓冲气囊防护特性可靠性分析方法。首先,利用概率模型和椭球凸集模型对装备空降过程中的不确定性因素进行描述,并建立缓冲气囊防护特性可靠性分析模型;然后,利用Karush-Kuhn-Tucker最优化条件将可靠性指标求解时面临的双层嵌套优化问题转化成单层优化问题,实现循环嵌套优化问题的解耦,从而提高可靠性指标的求解效率;最后,利用隔代映射遗传算法对气囊防护可靠性指标进行求解,并通过开展装备落地碰撞试验对缓冲气囊的防护特性进行验证。结果表明,该方法能有效对缓冲气囊的防护特性进行可靠性评估,并确保空降装备的安全性,在装备空降技术领域具有一定的实际工程意义。     

基于混合编程的机构解域性能分析方法研究

介绍了VC++和Matlab混合编程的原理;讨论了基于Matcom编译转化混合编程的机构运动分析.针对设计者筛选机构的盲目性,采用了机构解域的思想:将综合出的无穷多机构解显示在有限的坐标平面内;对其机构进行运动和性能分析,并根据其特点,提出了一种实用的混合编程方法.应用示例表明,该方法对机构性能分析和求解机构最优解等有很高的应用价值.     

铰链点可互换的近似直线机构综合方法及解域研究

基于拐点圆极点理论,给出了一种可以综合出无穷多铰链四杆近似直线机构的方法。用解析法证明了该方法综合出近似直线机构的一个连架杆的固定铰链点和对应动铰链点可以互换,铰链点互换前后得到的两个机构具有相同的鲍尔点和直线方向,另外一个连架杆不变。推导了综合曲柄摇杆直线机构的公式,并绘制了曲柄摇杆机构解域图。计算示例表明该方法简单有效,能迅速综合出曲柄摇杆直线机构,且综合出的机构动铰链点和固定铰链点可互换。所得到的近似直线机构为实际工程应用提供了更多选择。     

小模数齿轮传动的时变啮合刚度计算方法

小模数齿轮传动中心距较小,其动态性能对中心距误差非常敏感,且中间级齿轮常被设计在固定轴上高速旋转,齿轮中心孔与轴之间存在间隙,考虑这些特征,建立了中心距误差与轴孔配合间隙影响下的齿轮啮合特性参数与时变啮合刚度计算模型,研究了二者对啮合刚度的影响规律。研究结果表明：中心距误差会改变齿轮副的重合度与啮合刚度;轴孔配合间隙使实际中心距围绕理论中心距上下周期性波动,导致整个周期内啮合刚度强化区域与弱化区域共存;中心距误差与轴孔配合间隙的影响在不同的转角范围内存在既有相互叠加又有相互削弱的现象,这一现象使得各轮齿的啮合刚度有差异,存在诱发更大振动与不同噪声的风险。     

考虑多运动副间隙的多杆机构运动学分析

采用二状态模型来模拟间隙状态，通过非线性连续接触碰撞力的混合模型来描述接触构件之间的碰撞特性。以此模型研究含间隙的多杆机构，通过ADAMS进行仿真分析多运动副间隙对多杆机构运动特性的影响，得到不同位置和不同间隙大小对机构产生的不同影响。结果表明：在与固定杆相连的间隙位置以及中间杆的间隙位置取较小值，可令机构有较好的运动特性。为多杆机构或者高精度杆系机构的分析、设计与寿命预测奠定理论基础；同时，也有利于多杆机构的实际运用。