基于结构优化方法的某柴油机缸体研究

缸体是发动机中质量最大的部分,在很大程度上影响着发动机的重量,因此,对其减重显得尤为重要。本文以某柴油机缸体为例,提出一种将扑优化方法和形状优化方法相结合的两级优化方法对缸体进行优化,寻找缸体加强筋部位最佳材料分布,去除冗余材料;进行形状优化寻求最合理的加强筋形状。最终优化结果使缸体最大应力降低10.6%,实现缸体减重3%,达到了本次优化目的。同时本研究也可为发动机其它零部件结构优化、轻量化提供一定的理论依据。

石墨烯纳米带的制备技术及应用研究现状

石墨烯具有优异的力学、电学、光学、热学等物理性质,是当前新型材料的研究热点之一,被广泛应用在导电薄膜、储能元件、药物载体以及锂电池等领域。然而,石墨烯无带隙的特点限制其更广泛的应用,因此,通过技术手段打开石墨烯带隙成为学者们亟待解决的新问题。将石墨烯制成石墨烯纳米带(Graphene nanoribbons,GNRs)是打开其带隙的可行办法。因此,本文梳理了制备GNRs的不同方法,综述了其制备原理和研究进展,并对比了其优点和不足,提出了将不同方法的优点相互结合的复合制备方法,以实现可控、高效、高质量制备GNRs,最后介绍了GNRs在高性能传感器、场效应晶体管和光电探测器领域应用的研究进展和未来发展趋势。这对GNRs进一步应用在纳米器件中有一定的指导意义。

乘用车车门碰撞性能分析及结构优化

以某款乘用车的前车门为例,在Hypermesh/LS-DYNA软件环境下建立前车门的有限元模型,参照国家法规《GB15743-1995》中乘用车侧门强度的相应规定,将该车门模型进行侧面碰撞过程数值模拟,得到车门最大耐挤压力、初始耐挤压力、中间耐挤压力、车门载荷位移曲线和车门外力功位移曲线。仿真结果表明,该车门最大耐挤压力和中间耐挤压力满足法规要求,初始耐挤压力不满足法规要求。通过增加车门内部防撞板板厚,采用高强度钢材料进行优化,各耐挤压力均满足了法规要求,提高了车门抗撞性能,更有利于保护乘员安全。

混合动力汽车模式切换转矩协调策略研究

混合动力汽车在运行中有多种模式可以切换,但在切换过程中,电动机和发动机两个动力源结合时由于转矩的不同会产生一定的波动,影响驾乘的舒适感。文中以并联式混合系统为对象,首先进行动力学分析并建立等效模型,然后通过优化的模型预测控制算法策略,主要将其系数矩阵优化,设计以电动机单独驱动的目标转速和跟踪目标转速能力为基础的目标函数,设计约束条件保证其有可行解。最后,通过预测误差进行反馈校正,利用仿真模型对策略进行验证。结果表明,与传统策略相比,在模型预测控制策略协调转矩下,车辆冲击度和离合器的滑磨损失被有效地降低,提升了模式切换的平顺性和驾驶性能。

汽车顶盖后横梁拉延成形分析及模具设计

由于汽车顶盖后横梁结构非常复杂,板料成形过程中常出现边缘部分拉深不足和裂痕等问题。采用NX 7.5软件设计出汽车顶盖后横梁的拉延模具,并详细地介绍了模具工作和导向部分结构设计要点。分析了汽车顶盖后横梁的结构与工艺特点,使用软件Auto Form对其冲压成形过程进行了有限元分析,并根据模拟结果确定了最优的成形工艺。

机动车乘员约束系统的仿真建模分析

本文应用Madymo软件,以多刚体和有限元理论为基础,探讨了建立机动车乘员约束系统仿真模型的方法。为成员约束系统的整车匹配提供了良好的研究手段和仿真实验方法。

交错轴斜齿轮啮合的过渡过程畸变

应用交错轴斜齿轮啮合理论 ,分析了齿轮基节偏差对齿轮传动过程的影响 ;给出了交错轴斜齿轮啮合传动过渡过程的误差与变异数学模型 ,完善了齿轮整体误差测量理论。

基于虚拟仪器技术的汽车综合测试实验台研制

利用虚拟仪器技术开发汽车综合测试实验台,进行了测量控制系统的硬件系统和软件环境的设计。验证利用虚拟仪器技术进行汽车综合测试系统的开发是可行的。

乘用车车门静态刚度的有限元分析

以某款乘用车的前车门为例,应用CATIA软件建立前车门的三维几何模型,利用有限元理论与方法在Hypermesh中进行模型的简化和网格划分,利用Hypermesh和MSC.Nastran的接口,在MSC.Nastran中对前车门进行垂向刚度和扭转刚度分析,得到车门的Z向和Y向位移图。仿真结果表明,该车门第一阶自由模态和垂向刚度在正常范围内,扭转刚度不足,需要对刚度过小部分进行改进,以便对车门的最初设计及改进提供参考。

乘用车车门静态刚度分析及改进的设计

以某款乘用车的前车门为例,应用CATIA软件建立前车门的三维几何模型,利用有限元理论与方法在Hypermesh中进行模型的简化和网格划分,利用Hypermesh和Nastran的接口,在Nastran中对前车门进行垂向刚度和扭转刚度分析,得到车门的Z向和Y向位移云图。仿真结果表明,该车门扭转刚度在正常范围内,垂向刚度过大,需要对刚度过大部分进行改进,改进后车门最大位移由原来的4.687mm降为2.430mm,垂向刚度值由原来的582N/mm降为302N/mm,满足了垂向刚度的要求。为车门的最初设计及改进提供参考。

基于模态应变能的汽车地板自由阻尼材料布置

依据模态应变能理论确定了模态损耗因子与阻尼层厚度的直接关系,以及汽车地板结构模态应变能的分布情况。提出了一种基于模态应变能的阻尼材料不等厚布置方案,该方案与阻尼材料等厚布置方案相比,拥有较高的减振降噪效果,提高了阻尼材料的利用率。

基于Workbench的立式压缩机活塞杆研究

活塞杆是压缩机的重要零部件之一,同时又是活塞的导向零部件之一,活塞杆的变形程度直接影响到气缸的密封性和活塞与汽缸之间的磨损程度。文中针对立式压缩机活塞杆,利用Creo进行建模,然后利用Workbench有限元计算方法,对活塞杆进行模态分析,并进行谐响应分析,得到活塞杆的最大变形量。分析结果表明,采用实心杆件设计可以有效减小活塞杆的变形量,为活塞杆的进一步优化设计提供理论基础。

某型乘用车车门刚度分析

车门的下垂刚度是车门刚度设计中重要指标之一,也是汽车重要力学性能之一。针对某型乘用车车门的下沉刚度问题,以线性有限元理论为基础,运用ANSA建立车门的有限元模型并划分网格,利用MSC.Nastran对该乘用车车门进行下垂刚度分析,计算出该车门的刚度值,并根据该刚度值得到该车门的位移云图和应力云图。通过对其弯曲、扭转刚度的分析,验证车门不同位置的受力情况,获得该车门最薄弱的位置,验证该车门是否合理、可靠,有利于进一步提高车门的装配质量。

对动平衡型立式压缩机的研究

以DKV1000/8立式压缩机为基础,为LNG燃料动力船项目开发一型号对动平衡型立式压缩机。该类型压缩机现在很少见到,为此文中首先介绍该型压缩机的特点,然后从理论上分析影响压缩机工作过程中对动平衡的作用力,并利用三维软件建立模型,把压缩机的曲柄连杆机构模型导入ADAMS进行动力学仿真。利用仿真结果分析压缩机的对动平衡性能,为同类压缩机设计提供参考。

基于磁法的油管接箍检测研究

油管接箍检测装置是实现不压井作业过程中对油井保压密封的核心环节。采用磁法检测原理研制的螺旋电感线圈可准确检测到油管接箍的位置,依此控制环形防喷器的动作。既保证胶芯不被损坏,又保证井口密封。首先借助Ansoft电磁场有限元分析软件,分析了电感线圈的参数对检测效果的影响规律。包括电感线圈的骨架高度、骨架内径、线径大小、匝数。试制电感线圈并试验验证了仿真结果的准确性。

汽车安全带固定点强度分析与改进

汽车安全带作为汽车被动安全性的一种措施,多个国家已经制定相应的法律,强制汽车中装有安全带。安全带固定点的强度是考察汽车被动安全性能的一个重要指标,我国法规明确要求,在承受规定的试验载荷情况下,确保安全带不得从安全带固定点处脱落。论文着重于对汽车安全带固定点强度分析,运用Hypermesh软件建立白车身、胸块腰块、座椅、安全带有限元模型。运用LSDYNA显示积分法进行求解,按照国家标准施加规定的载荷,分析安全带固定点以及其安装位置处的材料应变。通过对薄弱部件进行结构改进,最终保证安全带固定点强度满足国家法规要求。

并联三自由度运动平台动力学分析

本文由三自由度并联机构的结构入手,介绍了一种一平移两转动的三自由度运动模拟平台,此平台通过改变三个可伸缩的支撑杆的长度来实现模拟平台的特定位姿。应用拉格朗日方程建立动力学模型,分析了机构的结构参数与驱动力的关系,为机械结构设计提供了依据。

大齿轮齿形在机测量原理与技术

在机测量大齿轮齿形误差具有广阔的发展前景。本文分析了大齿轮齿形误差在机测量的关键问题 ,提出了运用齿条刃边测头与被测齿轮横截面进行啮合的测量方法 ,既能测量齿轮的端截面齿形误差 ,又使测量仪器结构紧凑。在分析影响大齿轮齿形在机测量的诸误差因素的基础上 。

基于直母线族误差的大齿轮在机测量

根据渐开线螺旋面上存在渐开线、螺旋线与直母线三族特征线的性质,提出基于直母线族误差的大齿轮在机综合测量原理。以刃边齿条为工具,测量廓面的直母线族误差,通过误差处理与分析获得齿廓总偏差和螺旋线总偏差。测量方案以机床基准为测量基准,并克服了大齿轮惯性大、运动控制困难的缺点,具有测量精度高和操作简单等特点。最后,以试验验证了该测量原理的正确性与技术的可行性。

焊装大型配电房专用翻转机构的仿真分析

焊装大型配电房专用翻转机构通过液压驱动装置推动翻转支架,使固定在翻转支架上的待焊工件处于焊接最佳位置,改善焊接质量。建立并简化大型配电房翻转焊装机构模型,利用ADAMS做机构运动过程仿真,导入ANSYS Workbench对机构整体和固定座、铰链、液压翻转支架等重要零部件进行有限元分析,计算出各零部件的应力、应变。为该翻转机构的优化设计提供了理论依据。