五对置柱塞泵曲轴的多工况分析及优化

针对五对置柱塞泵曲轴在实际工况下存在的失效、共振问题,以五对置柱塞泵曲轴为例,采用理论分析和有限元分析的方法,对曲轴进行了仿真分析、结构优化和强度校核。首先,采用了ANSYS有限元分析法,研究了5DW150/16对置式柱塞泵曲轴多工况下的应力应变云图与模态响应云图,分析了曲轴不同工况下的危险截面和共振问题;然后,采用了支撑结构优化与响应面法优化两种优化方法,研究了支撑方式与结构参数对曲轴应力应变的影响;最后,采用了理论公式强度校核方法,对优化前后的曲轴是否满足设计要求进行了验证。研究结果表明:五拐两支撑结构曲轴的危险截面出现在曲柄销的过渡圆角处,不会出现共振现象;采用全支撑结构增强了曲轴的抗冲击能力,降低了曲轴的颤动,提高了整体载荷能力,保证了泵的平稳运行;采用响应面法优化后的曲轴,最大等效应力减小了15.8%,最大变形量减小了14.04%;优化前后的曲轴可以满足强度要求。

6-PTRT型齿顶倒角机器人运动学及工作空间分析

为实现螺旋锥齿轮倒角加工自动化,设计了6-PTRT型齿顶倒角机器人,采用Z-Y-Z型欧拉角变换描述动平台姿态,使用矢量法求解运动学逆解方程,结合几何约束给出了工作空间搜索算法,并计算了样机的工作空间。实例证明该算法可以较精确地计算出倒角机器人的工作空间,为倒角加工的轨迹规划、干涉检查与控制系统设计奠定了基础。

基于约束的平面机构运动建模及其应用

提出一种基于约束的平面机构运动建模方法，将机构图形设计和数值分析结合在一起，改进了平面机构的设计与分析方法，实现了机构尺寸动态调整和实时运动仿真。通过图形置换的应用，实现了设计信息的继承、发展以及基于运动模型的结构设计。

基于单元的产品建模方法及其实现

在零件结构分解的基础上提出了基于单元的产品结构建模方法，通过功能与结构之间的映射实现了零件结构原型的自动生成和设计概念的图形化，并给出了以基因单元为操作单位的单元置换技术，最后通过实例说明了本文方法的应用。

面向产品结构设计的图形置换技术

在产品结构设计的概念设计阶段，具有一定工程意义的图形单元是工程师实现设计思想图形化的工程语言。本文以图形单元作为产品结构建模的基本单位，提出了进行产品结构模型编辑的图形置换技术，给出了实用、方便的单元操作方法，实现了基于功能设计图形结构的过程。

产品结构关联性设计原理及其应用

给出结构信息关联性的定义、类型和形式描述 ,提出了关联性信息的计算机处理方法 ,实现了关联结构的自动生成 ,通过实例说明了关联性原理在产品详细结构设计中的应用 .

基于成形法加工工艺的螺旋锥齿轮齿顶曲线方程的求解

利用UG NX软件强大的实体建模功能,通过分别建立刀盘与齿坯模型,创建出成形法加工工艺过程下螺旋锥齿轮实体模型。重点研究螺旋锥齿轮齿顶曲线方程的求解。具体求解过程如下:(1)在原坐标系下求解出螺旋锥齿轮顶锥曲面方程;(2)在新坐标系下求解齿轮凸面与凹面方程;(3)通过坐标变换,将上述两个坐标系统一到一起,建立螺旋锥齿轮凸面与凹面的齿顶曲线方程。该齿顶曲线方程的求解将有助于齿顶倒角加工过程中刀具位姿的计算。

基于PDM的汽车轮胎模具产品配置研究

汽车轮胎模具是典型的按订单设计的定制产品,以PDM系统平台为支撑的产品配置管理,为解决快速响应客户订单需求和缩短生产周期提供了有效途径。在分析汽车轮胎模具配置原理的基础上,建立了产品族结构配置模型,并以产品族结构模型为核心提出了汽车轮胎模具产品配置模型和配置过程模型,并通过实例进行验证。

离心泵叶轮轴面流道约束建模及其初值计算

提出了描述离心泵叶轮轴面流道的通用约束模型 ;给出了获得满意初始模型的数值解法 .因此避免了“内切圆校正法”中型线调整和面积计算等方面的不足 ,为离心泵叶轮CAD提供了一种有效的轴面流道建模方法 .

零件结构概念设计及其应用

在论述产品功能与结构对应性的基础上,给出了零件结构分解、单元建库的原理与方法,通过功能与结构之间的映射进行零件结构概念设计,实现了基于产品功能的结构设计自动化,最后通过实例说明了本文方法的应用。

计算机辅助设计中的产品信息建模

本文提出了机械产品设计过程中各种设计信息的模型化方法,着重讨论了产品概念设计中的机构运动模型、机构结构模型和装配简图模型之间设计信息的传递和迭代,装配图和零件图之间存在的双向联系:通过零件的装配定位求解和图形轮廓搜索、图形裁剪运算可以实现从零件图到装配图的信息转换;通过产品设计信息的继承可以实现装配图中零件图的自动拆卸.

基于圆弧投影的直线与回转面求交方法

本文将工程图学中的圆弧投影原理应用于直线与回转面的交点计算 ,把空间线面的求交问题转化为平面上二次曲线与回转面轮廓线的求交 ,不仅提高了计算效率 ,而且几何意义清楚 ,算法可靠 。

基于结构模块化方法的小麦联合收获机方案设计

根据结构模块化设计方法的特点 ,对小麦联合收获机的方案设计过程进行了研究 ,将层次分析法和动态规划结合起来 ,提出了动态规划寻优评价模型 ,并在此基础上开发出小麦联合收获机方案设计的软件系统。实践表明 ,动态规划寻优评价模型合理 ,寻优速度快。

曲导线上变径圆的包络线及其应用

本文提出了曲导线上变径圆包络线的概念,并推导出求解包络线的解析算式,给出了计算机实现的具体算法。通过离心泵叶轮轴面流道CAD等实例中的应用,证明该方法可作为基础算法应用到许多相关的领域中。

基于事物特性表的标准件库建立

提出基于事物特性表的标准件库建立。采用数据库查询技术，参数化绘图技术及扩展实体数据功能完成。人机界面友好，可实现数据库浏览，预览标准件图形及仅输入标准件的公称尺寸绘制标准件。该标准件库不但实现标准件库的标准化且易于扩充，而且利用扩展实体数据功能为标准件加载信息，从而能够实现装配设计中对标准件的整体识别。

IN718镍基高温合金电火花加工表面完整性初步研究

镍基合金具有优良的性能而获得广泛的应用,针对切削加工中存在的问题,采用与材料的力学性能无关的电火花进行加工,通过对其电火花加工实验,初步研究了峰值电流和脉冲宽度加工参数对加工表面完整性的影响规律。结果表明,表面粗糙度随峰值电流和脉冲宽度的增大而增大,与电极丝的运动方向无关。加工表面由微观组织规则的凹坑、熔滴和微小孔组成,加工表面无微观裂纹存在。显微硬度变化不大,无加工硬化现象。随脉冲能量减小,重铸现象减轻,加工表面完整性越好。

风电叶片疲劳加载激振系统解耦控制算法及试验研究

风电叶片逐渐向大型化方向发展,为了提高大型风电叶片疲劳试验的激振能力、缩短测试周期,两激振源联振已成为疲劳测试方法中具有前景的发展方向。首先进行两激振源的耦合特性试验,设计了激振源转速、相位和叶片振幅的测试方案。当2个激振源初始转速设定为35 r/min时,风电叶片在该激振源作用下进行试验,得出2个激振源转速差在±5 r/min范围内波动、相位也存在耦合现象,叶片振幅变化絮乱。为了提高两激振源的同步效果,在分析现有控制策略的基础上,采用并联交叉耦合结构,开发了滑模变结构同步控制算法,并利用李雅普诺夫函数证明了该算法的渐近稳定性。最后,搭建了一套10 MW级大型风电叶片疲劳试验平台,开发了基于分布式网络总线的疲劳激振控制系统,将该滑膜变结构控制算法应用于aeroblade 2.0~54.38风电叶片两点激振试验。试验结果表明,在两激振源转速均为35 r/min时,两激振源的转动步调一致,相位也能基本保持同步,此时叶片振幅最大,且非常稳定。在不同的初始速度驱动下,分别设定为40和30 r/min,2个激振源的转速均能快速跟随并分别保持。由于两者转速不一致,导致叶片振幅发生波动。上述试验结果表明,虽然2个激振源之间的机电耦合是固有存在的,但是设计的滑模变结构控制算法能使2个激振源的转速、相位步调一致,具有良好的鲁棒特性,有效地保证了疲劳试验的顺利进行。

面向产品开发的网络化制造资源服务研究

为了有效地共享和重用网络化设计与制造资源,对一种支持协同产品开发的制造资源服务模式及其关键使能技术进行了研究.采用主题搜索和信息处理技术实现了互联网制造资源的主动发现、语义描述与智能检索,构建了支持产品开发的Web制造信息资源库、零件库和知识库.同时,采用基于Java的组件技术建立面向分布式制造资源的虚拟资源门户和通用共享支持工具集,并以轮胎模具的协同设计与合作制造为服务对象,实现企业与高校间的网络化资源共享,促进了制造资源的优化配置与企业的产品创新.

产品装配信息概念模型及自组织映射方法

提出了一种基于装配信息自组织的产品装配信息建模方法 ,主要包括面向装配的产品信息的概念模型、零件的装配定位和装配模型的确定及零件的重新设计。提出的产品信息的原理图模型、广义机构模型、装配简图模型和装配图模型与从装配简图模型到装配图模型的自组织映射方法 ,是一种新的、有效的产品信息装配建模方法 ,为支持概念设计的

电解抛光提高镍钛合金心血管支架表面性能

植入高性能的心血管支架是治疗心血管疾病的主要手段,而支架的制造工艺决定了其表面性能。采用乙二醇-氯化钠无毒电解液电解抛光工艺来提高镍钛合金心血管支架的表面完整性和生物相容性。试验结果表明,该工艺制造镍钛合金心血管支架的表面完整性和生物相容性明显改善:镍钛合金心血管支架表面光亮平整,没有熔渣和热影响区,表面粗糙度达到Ra 85.5 nm;镍钛合金心血管支架表面化学成分发生改变,表面形成二氧化钛保护膜,阻止了Ni离子析出,且电化学腐蚀性能明显提高,有效改善了支架生物相容性;该工艺采用醇-盐无毒电解液进行抛光,提高了工艺对环境的友好性。此外,该工艺解决了镍钛合金心血管支架制造领域的关键技术难题,制造出了性能优良的镍钛合金心血管支架,为高质量心血管支架制造提供了科学依据。