基于750动力头变速箱模态分析的拓扑与尺寸联合优化

针对动力头变速箱体质量分配不均且质量过大,第一阶固有频率与第二级齿轮传动产生的激励频率较接近的问题,采用Ansys Workbench仿真平台Genesis模块对变速箱进行模态拓扑分析,基于拓扑优化得到的待优化尺寸,通过目标驱动优化工具对变速箱体进行尺寸优化,在对变速箱体的强度和刚度没有影响的情况下,质量减轻了12.9%,第一阶固有频率增加了11.0%,达到减重和提高第一阶固有频率的双重目的。研究成果对节约制造成本和对产品的性能提升具有实际指导意义。

S型焊接金属波纹管弯曲刚度分析

弯曲刚度是焊接金属波纹管的重要性能指标。采用有限元仿真方法和实验室测试方法,进行了S型单层和双层焊接金属波纹管弯曲刚度研究。研究结果表明,有限元仿真结果比实验室测试结果更符合实际工况,几何非线性条件下的有限元仿真结果比几何线性条件下的更符合实际工况。几何非线性条件下的有限元仿真数据表明,波纹管弯曲刚度随着施加到波纹管上的轴向力的增大而减小,波纹管弯曲角度随着力的增大呈现出线性增大的现象,双层结构波纹管的弯曲刚度是单层结构弯曲刚度的1.7~1.9倍。

基于流固耦合的压气机叶片拓扑优化研究

为解决气流载荷和离心力耦合作用下压气机叶片应力应变过大问题,以离心式压气机叶片为研究对象,通过ANSYS Workbench仿真平台对叶轮叶片进行单向流固耦合数值模拟,得到的应变与应力主要集中在进口叶片较薄处,易产生疲劳破坏。采用GENESIS模块对叶片进行应变与应力多目标拓扑分析,基于拓扑结果在BladeGen重建叶片模型进行优化,在不改变叶轮进出口直径的情况下,适当降低叶片出口高度与增加叶顶弧度,应变集中区域移动至叶片叶顶较厚部分,应变与应力均得到降低。多目标拓扑分析提供了合适的优化模型,相比于以往的尺寸优化具有更多设计自由度,提高了效率并得到了理想的结果。

基于车轮六分力的数据采集与分析系统设计

车轮六分力数据采集与分析系统以轮力传感器(WFT)作为硬件基础,通过LabVIEW软件编程设计,用于车辆车轮力数据动态采集和处理分析测试,完成汽车制动性能的研究。该系统对WFT进行了较深的开发,设计了轮力采集、数据动态处理与分析、历史数据分析3个功能模块,并在干燥良好沥青路上完成了实车测试,验证了系统的动态性能,实现了包括车速、制动力和力矩、附着系数、滑移率等测试,达到实验预期效果。研究结果表明:该系统测试性能良好,可用于汽车制动性能测试,并为轮胎特性、道路识别及车辆动力学特性等研究提供参考。

山区输电线路微型桩模块化钻机的研制

山区输电线路杆塔基础,因环境复杂、交通不便,大型机械设备难以运输到作业现场,因而广泛采用人工挖孔桩基础。为推动输电线路建设全过程机械化施工,设计了一套轻型模块化钻机。文中对钻机的整体结构与各模块性能参数进行了介绍,结合钻机的液压系统、电控系统、智能显示与遥控系统等关键技术,采用结构设计和理论计算等方法,实现了钻机快速组装拆卸、高功率钻进、钻进过程参数可视化与在线监测、远程遥控等功能,有效提高了施工过程的安全性。根据微型桩成孔要求完成了现场成孔试验,结果表明所研制钻机在山区输电线路微型桩成孔施工中具有明显优势。该钻机为复杂地形的山地输电线路施工提供了成孔装备的支撑,并为以后同类型设备和技术研究提供了经验与方法。

车速对车载自组网络性能的影响分析与研究

作为智能网联汽车关键技术之一,对车载自组网(VANET,Vehicular Ad Hoc Networks)的分析与优化一直是研究难点。文章分析了车载自组网的主要特点,基于NS2(Network Simulator,version2)仿真平台,根据车辆最大移动速度变化,分别从车辆行驶纵向与侧向出发,针对DSDV、DSR及AODV三种路由协议,分析车速对VANET性能的影响。仿真结果表明:在汽车行驶侧向上,AODV性能优于其他两种协议;在汽车行驶纵向上,在一定速度内,DSR性能最优。

基于LS-DYNA的截齿破岩钻削力仿真研究

为研究旋挖钻进过程中钻削参数对钻削轴向力的影响,利用有限元分析软件LS-DYNA对单个截齿钻削岩石的过程进行仿真模拟。采用单因素试验方法,以主轴转速与进给速度为设计变量,得到钻削轴向力与主轴转速、进给速度的变化曲线。结果表明:轴向力随主轴转速的增大而减小,随进给速度的增大而增大。研究结果可为旋挖钻头截齿的分布和实际钻削破岩时选择合理的钻削参数提供一定的依据。