扣件式钢管高大模板支架现场试验研究

目前高大模板支架的设计和施工没有统一标准,导致高支模施工坍塌事故时有发生.通过现场调查和实测,统计获得了模板支架构配件的几何参数.对上海某工程的高支模体系进行现场检测试验,研究施工过程中支架立杆、横杆和剪刀撑内力变化规律.研究发现实测的轴力值大于按规范计算所求的轴力值;横杆和剪刀撑在施工过程中经历了复杂的应力变化,且剪刀撑的应力值较大,进行模板支架设计和搭设时应重视剪刀撑的设置等.     

挤出式奶油输送机特性分析及优化设计

通过分析输送机的工况需求,研究影响输送的相关因素,确定了输送机工作过程的力学特性模型。采用分析力学方法,得到影响等直径变螺距因素的力学特性模型;利用Unigraphics NX建立三维模型,并导入Ansys Workbench软件中进行静力学仿真、模态分析和优化设计。结果表明,通过仿真分析和优化,奶油输送机的最大变形量发生在螺旋轴顶部边缘,优化后结构的质量、总变形量及等效应力上均减少了10%以上。     

磁悬浮主轴——转子系统LQR控制优化研究

为提高磁悬浮主轴—转子系统运行状态的控制性能,从非线性角度对电主轴上主动磁力轴承—转子系统的动力学特性进行了研究。在考虑转子偏心造成的不平衡力周期性影响的情况下,建立了2自由度的磁悬浮主轴—转子动力学模型。通过模型简化与线性化近似处理构建系统状态空间模型,选择LQR控制器作为系统全状态反馈控制方法,设计出多种群遗传算法来实现对加权矩阵的优化设计,很大程度上解决了标准遗传算法未成熟收敛问题,增强了遗传算法全局搜索能力。在Simulink中的仿真实验结果表明:该算法收敛至最优值速度更快,响应时间较标准遗传算法减少58%,同时LQR控制系统具有更好的动态稳定性。     

B轴动力刀架的轨迹规划与仿真研究

通过建立插补方程组,研究不同刀位点的位姿状态与坐标变换,得出坐标系之间的数学模型,根据仿真结果验证其有效性。依托五轴数控机床建立插补方程组,分析不同加工方向的插补模型;运用齐次矩阵变换法和数值赋值反算法,并结合机器人学中经典的D-H法建立其坐标系之间的数学模型,得出机床刀架实现转动时的位姿状态,各轴运动的坐标值及运动学方程;使用Matalb和Adams进行空间轨迹规划与运动学仿真。通过仿真分析,结果表明动力刀架在加工过程中的位姿姿态与平稳性符合前期设计要求,机床的整体运动性能良好。结论:刀具完全按照设计要求的轨迹规律在运动,验证了方法的有效性及合理性。