高转速大惯量筒纱脱液转笼的设计与分析

针对纺织工艺对筒纱改性和染整中遇到筒纱脱液甩干的问题,设计了可用于高转速大惯量环境的脱液转笼结构,并对其进行了剪切力、弯矩校核分析。依据材料力学分析结果,提出了改进后的转笼结构。利用有限元分析软件分别对改进前后的转笼结构进行仿真分析,结果表明改进后的转笼结构有效控制了变形量,大幅度降低了所承受的最大应力,改善了疲劳安全系数。数值模拟结果给高转速大惯量脱液转笼的结构设计和使用工况设计提供了理论依据。     

仿蟋蟀跳跃机器人的设计与仿真分析

基于对仿生跳跃机器人的认识,设计了一种仿蟋蟀跳跃机器人。对该跳跃机器人的腿部关键结构进行了三维建模,并将该模型导入ADAMS中进行运动学仿真。通过仿真分析得到机器人机身质心高度、前进速度等参数的变化情况,验证了该腿部模型的运动性能和稳定性。     

高效能双线圈音圈电机的设计与分析

针对圆筒型音圈电机轴向充磁永磁体利用率低的缺点,提出应用双层Halbach永磁阵列和双线圈的方式对音圈电机结构进行改进.通过有限元法分析音圈电机中永磁体充磁角度、气隙宽度及永磁体厚度等结构参数对永磁体气隙磁通密度的影响.根据仿真结果对音圈电机的磁路结构和线圈结构进行改进,改进后的音圈电机在保证推力的同时可使磁体利用率提高53%,证明提出结构具有高效性.     

磁力耦合动密封驱动结构参数优化设计与试验分析

为实现压力容器的零泄漏动密封传动,提出一种磁力耦合驱动结构的优化设计方法。以耗费永磁材料最少的情况下实现传递转矩最大、涡流损耗最小为优化目标,构建改进粒子群算法,对磁力耦合驱动结构进行参数优化设计。根据优化结果设计磁力耦合驱动结构,并通过三维有限元仿真及试验检测验证了所设计结构可满足实际应用的转矩要求,实现了压力容器的零泄漏动密封,可为同领域磁力驱动结构的设计提供指导。     

转子调磁式磁力齿轮设计与分析

针对传统磁力齿轮高速运转时转子永磁体会破坏的缺点,提出没有永磁体的转子调磁式磁力齿轮。根据磁场调制原理建立了输入输出转矩与气隙磁场间的关系,使用二维有限元法分析其转矩传递能力;使用参数化扫描对不同的转子尺寸参数组合进行优化分析,得到输出转矩与转子尺寸间的关系,并探究各转子尺寸参数对输出转矩影响的原因。仿真结果表明:输出转矩与转子的尺寸参数有直接关系,存在最优尺寸使输出转矩达到最大值;优化后输出转矩增加了81.2%,低速转子尺寸对输出转矩影响最大。最后对气隙中磁密进行谐波分析,结果表明优化前后主要谐波的变化与转矩变化一致,验证了转子调磁式磁力齿轮设计分析的有效性。     

仿肌腱式线驱柔性手指康复机器人设计与制备

当今社会人口老龄化严重,由疾病、意外伤害等因素引发的手部复健需求日益增加,为此提出一种运用CMF要素的仿肌腱式线驱动手指康复机器人结构。通过对人类肌肉骨骼系统的仿生分析,设计了基于线驱动的柔性手指康复机器人结构模型,采用3D打印模具及硅胶浇筑方式制备了柔性手指康复机器人本体,其具有优异的抗撕裂性、高抗拉强度等优势,且成本低,便于清洗,穿戴舒适度好。     

Z型极靴聚磁式磁齿轮设计与仿真分析

提出并研究一种Z型极靴聚磁式磁齿轮(ZP-FFMG).在该磁齿轮结构中，Z型极靴可以耦合转子端面和圆柱面的磁通.通过三维仿真可知，Z型极靴聚磁式磁齿轮中存在有助于传递转矩的轴向和径向磁通分量.对比分析传统聚磁式磁齿轮(FFMG)和Z型极靴聚磁式磁齿轮，结果表明，与传统聚磁式磁齿轮相比，Z型极靴聚磁式磁齿轮的传递转矩提高42%，转矩密度增加15 kN·m/m³，同时磁通密度也有改善.     

基于分段线性MPCA的充液氨过程建模及监控

为深入分析晶变改性装备中反应釜充液氨工艺过程特性,同时也为了进行更精确、有效的过程监控,提出了一种分段线性多向主元分析(MPCA)方法,实现该间歇过程的建模及故障诊断。首先将三维建模数据降维展开并进行主元分析(PCA),得到采样点数据特征矩阵;然后基于间歇过程的多操作时段特性,根据特征矩阵相似度最大隶属原则,通过设定窗口长度可调的滑动聚类器,在系统运行轨迹上分别从数据变异的方向和幅值对采样点进行2次聚类划分,将间歇过程操作周期分割为一系列运行特性相同的子时段,最后利用各个子时段的线性MPCA模型逼近系统非线性运行过程,实现间歇生产过程建模及在线监测。通过反应釜充液氨工艺过程的实际应用,结果表明提出的建模方法能够对该间歇生产进行合理的、易于从过程特性角度解释的时段划分,所建模型具有可靠的监控性能,能及时准确检测出系统运行过程中的异常情况。     

混合充磁式磁齿轮复合电机温度场仿真与试验

研究一种混合充磁式磁齿轮复合电机的温度场,通过对磁齿轮复合电机仿真得到电机铜耗、铁耗以及涡流损耗.将其结果设置为温度场仿真的热源,对简化的磁齿轮复合电机模型进行瞬态热分析,得到混合充磁式磁齿轮复合电机各部分温度场分布及温度随时间的变化情况.搭建试验平台进行温度测试,由计算、仿真、试验得到电机各部分随时间变化的温升曲线可知：磁齿轮复合电机内最高温度点在定子绕组部分,温度在安全范围内,不会对电机造成影响.