新型平键起键器的研制

平键联接是一种常用的机械联接方式。普通平键用途最广,因为其结构简单,拆装方便,对中性好,适合高速、承受变载、冲击的场合。对于轴上磨损的平键,传统的起键方式容易损坏键和键槽,为此研制出一种平键起键器,便于快速取出平键而且不破坏零件的结构。利用Pro/E软件完成机构的造型,对主要零件进行有限元分析和结构优化。     

基于等轴拉伸试验的丙烯酸橡胶的黏超弹性模型及分析

丙烯酸橡胶常用来制作电活性聚合物驱动器。基于双轴拉伸试验,提出一种丙烯酸橡胶弹性体的黏超弹性本构模型,运用应变能函数和Prony级数描述弹性体双轴拉伸状态下的大应变时变响应特性。通过拟合双轴拉伸试验数据,得出二阶Odgen超弹性模型参数及三阶Prony级数系数,并运用有限元分析软件ABAQUS对双轴拉伸松弛试验进行仿真分析,验证了该模型的有效性。     

新型卡箍测力器的三维制作

新型卡箍测力器是利用帕斯卡原理来进行油压测量,从而获得卡箍夹紧力。根据新型测力器的二维图样和加工的零件,应用Pro/Engineer 2.0软件的实体造型功能完成各个零件的三维造型,按照各个零件的安装位置关系进行装配,设置新型卡箍测力器的主体和运动模式进行工作过程模拟,以便直观展现新型卡箍测力器的工作过程。     

基于NI-DAQ的双轴拉伸试验平台的设计和实现

利用VC++6.0的动态链接库技术,设计一种基于NI-DAQ的双轴拉伸试验平台.采取行程等分定点触发方式,实现超弹性膜材料双向拉伸试验的数据采集,介绍利用NI运动控制卡及数据采集卡进行运动控制和数据采集的具体步骤.实践证明,该双轴拉伸平台能较好地满足超弹性膜材料的试验要求.     

基于OBE和迭代创新的机械制造及自动化专业人才培养模式改革与实践研究

针对国家对高素质技能人才培养的需求,对基于OBE理念和迭代创新的人才培养模式进行改革,并以机械制造及自动化（模具方向）专业为例,从人才培养目标和核心能力指标、专业课程体系和课程内容、教学模式和教学方法、教学评价体系和教师队伍的培养等方面提出改革设想并进行了教学实践,取得了一定的成效。     

介电型电活性聚合物圆柱形驱动器的驱动效率

研究了介电型电活性聚合物(DEAP)驱动器的机电能量转换机理、能量损耗和驱动效率。建立了驱动器机电能量转换模型,并通过试验测算了驱动器等效电路的模型参数,分析了电极材料等因素对DEAP相对介电常数的影响。深入研究了驱动器漏电流损耗,试验验证了漏电流对驱动器性能的影响。最后,设计了驱动器驱动试验台,完成了不同行程的准静态驱动试验,数值计算了驱动器的驱动效率。结果表明:由于等效电路电容未参与能量转换,驱动器机电转换效率分别为17.6%和25.6%。低电压、小行程驱动时,试验误差与理论分析误差不超过15%;而高电压、大行程驱动时,DEAP膜的漏电流等非线性因素使其驱动效率变化明显。该结果可为DEAP圆柱形驱动器的优化设计及合理使用提供指导。     

基于Matlab/GUI的数据采样插补仿真研究

数据采样法是一种在CNC系统中较广泛采用的插补方法,也是数控原理教学中重点介绍的三大插补方法之一.Matlab/GUI是一种新型的基于Matlab的强大计算功能的图形用户界面开发方式,文中基于Matlab/GUI设计了数据采样直线、圆弧的插补仿真软件,对其设计原理、方法进行介绍.仿真结果表明,该软件能正确地模拟插补过程.     

一种介电型电活性聚合物材料的非线性超弹性模型

介电型电活性聚合物(Electroactive polymer,EAP)材料的应力应变本构模型是进行EAP驱动器设计和优化的基础。提出一种由非线性弹簧组成的、具有空间网状结构的EAP膜超弹性模型,基于能量法推导出其应力变形关系式,并揭示该模型与Ogden模型之间的关系。采用单轴、等双轴拉伸试验分别对相关模型参数进行拟合,利用该结果对等双轴、单轴拉伸的受力进行预测和对比分析。根据不同条件拟合出的材料参数进行试验预测时,其结果与实际值存在一定差异,提出对单轴、等双轴拉伸试验数据进行综合拟合的方法。采用综合拟合方法后模型分析精度得到很大提高。分析结果表明,3参数的非线性超弹性模型能较准确描述两种试验条件下的EAP膜应力变形关系,模型参数的拟合数据宜选与其工作条件相近的试验方法获取。     

介电型EAP卷绕式驱动器的实现与应用

基于介电型EAP(electroactive polymer,电活性聚合物)的优点,以VHB4910作为驱动材料,设计、实现了卷绕式二自由度驱动器,它可产生轴向伸缩和弯曲运动。对驱动器的性能进行测试,其最大轴向位移为6.78 mm,最大轴向推拉力分别为9.56 N、9.81 N;最大弯曲角度达87°,最大侧向力为1.04 N。在驱动器两端安装两对单向轮,实现了一个可爬行运动的机器人,该机器人可通过驱动器的伸缩和弯曲向前运动,其伸缩运动速度为1.55 mm/s,弯曲运动速度可达6.41 mm/s。试验证明介电型EAP可以用于实现微小型爬行机器人。     

介电型电活性聚合物圆柱驱动器特性

介电型电活性聚合物(Electroactive polymer, EAP)驱动器的动、静态特性是其合理使用及优化设计的重要依据。构建圆柱形驱动器几何模型描述其几何变形,结合EAP膜机电耦合方程推导驱动器轴向线性运动的动力学方程。驱动器的电压-位移数值计算结果显示内外层EAP膜柔性电极涂覆方式会影响驱动器位移。基于驱动器的电压位移关系,对其主要失效形式进行讨论。将基于neo-Hookean弹簧的1个时间常数黏弹性模型修正为具有2个时间常数的模型,并将2种模型运用于阶跃和周期电压激励下的驱动器动态响应研究。理论计算与试验结果的对比分析表明,2个时间常数的黏弹性模型对驱动器的动态位移描述更为准确。在周期激励电压下,提高频率会显著减小驱动器位移幅值,驱动器的“激励死区”会减小其振动中心偏移及振动幅度。