固体姿轨控发动机数字样机技术研究

针对固体姿轨控发动机数字化研发需求,解决数字样机技术在固体姿轨控发动机领域的应用问题,本文构建了基于知识规则的固体姿轨控发动机几何建模方法,建立基于SST k-ω湍流模型的固体姿轨控发动机内流场高精度仿真模型,提出固体姿轨控发动机性能不确定性分析方法,开展固体姿轨控发动机多层级数字化模型集成与验证方法研究。研究结果表明:构建的固体姿轨控发动机数字样机压强和推力稳态性能偏差分别为4%和3.6%,推力连续调节过程数字样机压强和推力性能偏差分别为4.98%和6%,表明固体姿轨控发动机数字样机具有较高的性能预示精度,研究成果可应用于发动机总体方案设计和方案性能快速评估,以期推动我国固体姿轨控发动机研发模式变革,促进固体发动机设计技术创新发展,带动固体发动机行业整体实力跃升,为未来智能化固体发动机发展奠定技术基础。

数字样机技术在活动发射平台方案论证中的应用

活动发射平台是大型机电宇航设备,承担着大型运载火箭的安装、测试、转运、加注和发射的任务。针对活动发射平台设计、制造及运行工况的复杂性,基于数字样机技术总结一套技术状态可控的数字化模装、仿真驱动的可视化验证、工艺规划的可视化展示等方法,解决了大型结构设计、复杂系统接口匹配、功能及性能指标验证、大型件生产工艺规划等问题。该方法已经应用在活动发射平台研制阶段,验证了方案合理性、功能实现性、性能满足性和产品制造性等,保证活动发射平台按照预期设计制造完成,已投入实际使用。

以《原理样机快速试制管理办法(试行)》为例的流程与制度融合实践

在企业日常管理中,规章制度的编写是一项至关重要的工作,它不仅涉及到企业的日常管理工作,还关系到企业的长远发展。然而,在实际操作过程中,规章制度的编写往往存在一系列的问题,影响了规章制度的实用性和可操作性。北京精密机电控制设备研究所针对现有制度编制有效性不足的问题,结合国家质量指导体系(National Quality Mentoring System,NQMS)流程体系建设,将流程与制度视为一个整体,以业务流程为核心、对照流程体系编写业务制度。在此思路指导下,研究所对传统的原理样机研制流程进行彻底的再造,并制定了与之相适应的《原理样机快速试制管理办法(试行)》。

子午工程二期GNSS电离层TEC与闪烁监测仪样机测试及数据对比分析

子午工程二期电离层TEC与闪烁接收机布网采用国产设备.经过连续3天的运行测试,本文以同台站同天线的国外对比设备PolaRx5数据为参考,对样机的数据进行质量评估.对于科学研究,数据的连续性和有效性,VTEC、幅度闪烁指数、相位闪烁指数这三项数据的精度是最重要的指标.本文根据科研场景设计了这些方面的数据比较标准,评估样机的数据质量,并对两种设备探测结果特征的原因进行了分析,为数据准确性的评估提供参考和借鉴.

子午工程二期流星雷达样机测试及数据对比分析

子午工程二期将在分布于全国的10个观测站点建设流星雷达.为了带动国内空间环境地基观测技术的发展,工程建设项目指挥部布局了流星雷达的国产化专项行动.为了确保建成后的设备满足使用要求,工程总体组织了设备样机测试,包括设备的技术指标测试和数据质量评估.技术指标测试表明其满足要求.在获得数据之后,以EMDR流星雷达数据为参考,对样机的数据进行质量评估.主要对比参数包括有效流星计数、流星数时空分布、扩散系数高度分布、风场随高度的分布和随时间的变化等.本文主要展示了数据质量评估的结果,揭示了流星雷达观测的一些基本特征和规律,为数据准确性的评估提供参考和借鉴.

子午工程二期电离层数字测高仪样机测试与数据质量对比分析

为确保国产设备的探测质量,子午工程二期建设的电离层数字测高仪采用与成熟型号DPS-4D对比的方式,在位于海南儋州的空间天气国家野外科学观测研究站开展了样机测试.对参试设备及参试过程进行了介绍,对数据质量对比测试结果进行了详细分析.样机测试包括现场技术指标测试和数据质量对比分析.数据质量分析从频高图质量、电离层特征参量(foF2、hmF2、h'F2、自动度量和手动度量)、电离层漂移速度等多个方面进行综合对比,明确了样机的硬件和数据处理软件的技术状态.技术指标测试结果表明,样机的两通道峰值发射功率不超过686 W;两发射天线驻波比不超过2.23;接收通道灵敏度达到−125 dBm,接收动态范围达到105 dB;接收带宽70 kHz,带外抑制超过100 dB.数据质量对比结果表明,样机自动与手动度量的foF2平均偏差0.02 MHz,hmF2平均偏差28.39 km,h'F2平均偏差0.39 km;样机与DPS-4D手动度量的foF2平均偏差−0.13 MHz,hmF2平均偏差14.7 km,h'F2平均偏差−3.21 km.分析结果表明,样机在硬件的基础探测能力方面与DPS-4D相当,频高图度量的算法还存在改进空间.本次样机数据质量对比,不仅服务于子午工程二期电离层数字测高仪的技术定型,也为数字测高仪数据质量评估指标的确定提供了参考.

侵彻引信起爆控制电路性能样机设计方法

针对引信传统设计过程中只能在实物试验中测试验证引信性能,引信研发效率受到制约的问题,提出侵彻引信起爆控制电路性能样机的设计方法。该方法将起爆控制电路设计和验证过程中的关键特征总结为数据矩阵,以设计要求、数据和知识库作为输入,建立起爆控制电路在数字空间中的性能模型。通过建立性能样机可以快速测试在当前工况条件以及环境噪声更为复杂的工况条件下起爆控制电路的响应情况,在不需要实物试验的情况下测试选用不同元器件对起爆控制电路性能的影响,能够有效提升研发效率。

扦样机混样模块的有限元分析

中国作为粮食大国,历来重视粮食储存安全问题。目前,国内粮库一般使用扦样机对仓内粮食进行抽样检测,但是准确率较低。因此,高质量的扦样设备更能保证粮食检测结果的准确性。以电机驱动的扦样机的混样模块为研究课题,主要研究任务是对该混样模块进行有限元分析,主要研究任务有以下几个部分:使用EDEM离散元软件,确定工作过程中各部件的受力大小;将混样模块的模型导入进有限元分析软件中,对其进行前处理;分析该模块的受力情况,并提取其中最容易断裂的搅拌叶片进行更精细的有限元分析。

泵车臂架虚拟样机仿真与压损优化

臂架液压系统是混凝土泵车的重要组成部分,用于输送混凝土和布料,目前存在压损过大的问题。借助AMESim与Simcenter 3D Montion软件建立62 m泵车臂架虚拟样机模型,经实验验证该虚拟样机与实际系统具有90%以上的契合度。利用臂架虚拟样机研究系统的动态特性,揭示系统的压力分布,分析系统压损过高的原因,可知主要压力损失集中在平衡阀与长液压管路,提出3种降低压损的方案。以臂架管路通径优化为例,进行仿真分析与优化,并通过实验验证了管路通径优化效果。由仿真和实验结果可知:五臂倒钩收回工况下,将臂架长管路通径由8 mm增大至10 mm,可使小腔侧管路压力损失降低50%,大腔侧管路压力损失降低60%,可有效降低系统压力。

基于Arduino的智能物料搬运机器人设计及样机试验

针对当前生产制造中物料分拣搬运任务的自动化需求,设计出的一款智能物料搬运机器人,分别从机械结构设计、硬件设计、程序设计3个方面对机器人进行研究分析。基于Arduino Mega2560芯片的主控制系统,通过二维码扫描模块获取待搬运物料信息,信息通过串口通信传入主控制器后将搬运信息显示在液晶屏上,机器人通过寻迹到达所需物料区域,通过OpenMV识别搬运物料,将所需物料位置发送给主控制器,控制舵机控制板使机械臂完成对应物料的抓取,运送到物料放置区,识别放置位置并进行物料放置。底盘采用4个麦克纳姆轮,通过灰度传感器,实现机器人的自主运动。根据结构设计,搭建智能物料搬运机器人物理样机,用物理样机进行实验室物料搬运试验,验证了物料搬运过程的稳定性和有效性。

手动液压制样机卡模问题分析

手动液压制样机常用于陶瓷、水泥、固态电池、新材料、化工、催化剂、制药等领域内实验室红外分析、光谱实验等实验中,以及在陶瓷原料、粉末冶金、固态电池、制药、催化剂等工艺实验中,也是企业和高校实验室最常用的试验仪器,文章分析了手动液压制样机卡模问题的原因、以及解决办法。

虚拟样机技术在农业机械设计中的应用

将虚拟样机技术应用于农业机械设计领域,能基于农业机械设备全生命周期,对其进行全方位检测、评估与设计优化,改善农业机械的结构、功能,推进农业机械设计、制造的革命性变革。本文以虚拟样机技术为研究要素,在明晰技术含义、分析优势的基础上,从外观、参数以及运动设计三个方面,探究虚拟样机技术在农业机械设计中的应用,希望为从业者积极运用虚拟样机技术以推进农业机械优化设计提供参考。

数字样机全生命周期研究综述

数字样机的问世在几何属性和功能特性方面取代了传统的物理样机,有效减少了产品在试制环节不必要的重复试验,从而降低了生产成本,显著减少了时间投入,并提高了产品质量。本文简要介绍了数字样机的概念、国内外数字样机研究现状及数字样机发展的1.0和2.0特性,从产品的全生命周期角度分析了数字样机各个阶段的应用,重点介绍了数字样机在产品设计阶段及使用维护阶段的关键作用,最后阐述了当前数字样机技术发展面临的挑战及未来发展前景。本文的论述为数字样机的设计人员提供了参考。

一种智能船舶粮食扦样机一体化管理平台的应用

为解决传统人工手动进行扦样存在的船舶散装粮食取样难度大、劳动强度高和作业不安全等问题,设计了一种智能船舶粮食扦样机一体化管理平台。在原有人工流程机械化的基础上,平台随机选择扦样点位,在满足点位数量有效性的前提下探底取样的真实性,并采用系统进行船舶粮食扦样,实现扦样布点位置随机性,平台同步记录扦样点位具体信息,用于后续关联扦样结果,进而根据分析结果优化扦样点位设置。平台的研发有助于提升总体粮食扦样的有效性和效率,保证人工作业安全,提高企业数字化管理水平。

基于虚拟样机技术在《理论力学》课程教学中的应用

《理论力学》是机械专业技术基础课之一。该课程的逻辑性、系统性、理论性较强,学生对于其主要讲授的力学关系较为模糊,以至对课本部分知识难以理解。通过可使用虚拟样机技术对相应的机械结构进行分析,以达到让学生更容易地理解理论力学知识,增强学生对于理论力学知识学习兴趣的目的。以铰链四杆机构及其演化机构为例,运用虚拟样机技术进行了简易分析。

基于虚拟样机技术的海洋修井动力猫道结构优化

为解决海洋修井动力猫道设备整体工作效率低、自重过大等问题,结合虚拟样机技术,进行海洋修井动力猫道机械结构运动学动力学仿真分析,在仿真基础上利用遗传优化算法,选取各不同组件可进行优化的结构尺寸作为优化变量,分别以最大处理载荷和最快处理速度为目标对海洋修井动力猫道实现结构优化。结果表明:在以最大处理载荷为目标的结构优化中,安全因数均大于1.5的情况下各组件减重12.5%~33.0%;在以最快处理速度为目标的结构优化中,安全因数均大于1.5的情况下各组件减重16.4%~38.0%。虚拟样机技术分析方法可为海洋平台其他设备结构轻量化设计提供参考。

汽车泵轮、涡轮滚铆机的虚拟样机技术

汽车核心部件上的冲焊型液力变矩器其泵轮、涡轮批量生产,离不开滚铆机的滚铆作用。在该领域,国内几乎处于空白,对企业而言,国产滚铆机要实现自主、可控尤为重要。因此,本文立足于该专用设备的机械系统,实现结构设计的关键环节,为国内从事专用机床的研发者,在虚拟样机设计中提供参考价值,从而加快整机在产品全生命周期中的迭代。

武器装备数字样机模型研制质量管理方法研究

针对武器装备数字样机模型开发面临的模型置信度水平不高、仿真试验可信度不足等问题,以模型置信度及精度测试方法为牵引开展质量管理方法研究。基于武器装备的全面质量管理理念,提出了数字样机模型的“建-评-管-用”规范框架,明确了各个研制阶段的质量管理规范要求。同时给出了数字样机模型要素的置信度评价和精度评价方法,以及数字样机中的数据要素质量检查、数据交换和传递管理要求。再通过建立模型测试和模型验证及评价流程,指出了武器装备数字样机模型质量管理评价的实施途径,为构建利用实装数据对模型进行评价和迭代优化的机制提供借鉴和支撑。

机场物流输送设备样机样线验收工作要点浅析

以机场物流行业机械设备样机样线制作的必要性入手,介绍了相关机械设备种类及需要做的验收准备,同时从机械角度详细探讨了样机样线的设备整体外观质量、安全防护、结构参数、安装制作工艺、关键部位维护性模拟及性能测试六个方面的具体验收内容,做好这些验收工作将有利于设备在项目中的更好运用,对于企业合理开展设备样机样线工作也有一定参考意义。

小型巷道连续式采煤机虚拟样机构建与仿真研究

文章介绍了一种适用于小型巷道连续式采煤机的虚拟样机仿真分析方法。由于采煤机整体结构较为复杂,所以研究中将以采煤机采扒装置为例,通过虚拟样机技术实现受力仿真,进而根据分析结果确认采扒装置各液压缸受力变化情况。同时,为进一步确认仿真分析方法的应用效果,还会将研究方法应用于工程实践。