基于影响系数的6-PUS并联机构逆向运动学分析

以一种6-PUS并联机构为研究对象,据其结构特点得到了运动学逆解及影响系数矩阵,建立了正确的运动学方程。利用MATLAB软件对机构运动学性能指标进行了理论计算与仿真分析,获得了相应的运动学性能指标图谱。通过算例证明了该性能图谱能为机构的设计和优化以及控制策略的选择提供理论依据。

基于曲柄滑块的方位调整机构优化设计

结合电子设备测试调试安装时方位角度调整的需求,基于曲柄滑块的逆向运动设计了一套方位调整机构。首先,描述了整个机构的组成和工作原理,随后对机构进行简化并分析计算了机构的自由度。然后,根据其结构的几何关系进行机构的运动分析得到滑块位移和曲柄角度间的运动方程,利用虚拟样机技术验证了运动学分析结果的正确性。随后对其机构进行仿真模型参数化设计,并以最小压力角为优化目标进行算例计算,通过对算例结果的对比和分析得到了机构各尺寸参数变化对压力角的影响,并最终得到了优化后机构尺寸,从而提高了整个调整机构的传动性能。

多自由度并联机构运动性能分析及尺寸优化

为了进一步发展并扩大并联机构的应用领域,以一种结构相对简单且对称、具有大工作空间快速运动特性的6-PSS并联机构为研究对象,对该机构运动学性能分析及机构结构尺寸参数优化方面展开了研究和探讨。首先分析其结构特点并对其进行了尺寸参数设计,利用影响系数法求解得到机构一阶和二阶影响系数矩阵,分析了机构的全域性能指标和全域波动性能指标。以动平台的长度和宽度作为变量对其进行了实例仿真分析,分别获得相应的性能图谱,通过对性能图谱分析和总结得到动平台长度和宽度对机构运动性能的影响,同理可得到其他尺寸参数对机构运动性能的影响。通过比较分析并综合取舍可进行尺寸参数的优化,进而提高机构的运动性能,为实现机构尺寸的优化设计并提高机构运动性能提供了理论参考和一套简单、实用的方法。

某电子设备热结构设计

某型电子设备要求轻量化、体积小、安装方便与散热满足使用要求。根据设备结构内部器件布局、功耗与热点分布,综合考虑了结构刚度、强度与散热要求,设计了一种多散热齿散热的薄壁结构方案,散热方式采用风机强迫风冷与自然散热相结合的方式。在设备进行全功率运行时即产热量最高时,进行了热传导、散热、风量与风压边界条件计算,根据计算结果与风量需求选择了风机型号。风机选定后,用FloEFD软件对设备工作状态进行热仿真。仿真结果显示,当外界温度为40℃,设备在全功率工作,热交换达到稳定状态时,主要工作器件最高温度为72℃,低于工作极限温度的75℃,设备能够正常工作。产品加工装配完成后,整机尺寸为600 mm×500 mm×245 mm,质量为19 kg,通过环境与筛选实验验证,设备结构设计与散热设计能够满足使用要求。

某功放模块散热冷板设计与仿真分析

针对某型设备功率放大模块高功耗散热需求,尤其是其中发热量较大的GaN芯片散热需求,设计一款散热冷板。其中单个功放模块热量1080 W,冷板散热量2160 W,根据设备的散热需求进行理论计算,确定液冷板需求的流量。然后结合热仿真软件FloEFD对冷板进行结构设计及整体方案的优化设计,通过优化冷板流道、去掉原有功放模块外壳,内部器件直接贴装在散热冷板表面,减小垂向热传导距离、减少转接面层数增强冷板散热能力。优化前后热仿真对比,功放芯片节温从280℃降到190℃,优化效果明显,满足GaN芯片节温小于225℃使用需求。在试验验证中,安捷伦数据采集仪测试结果显示放大模块壳体温度与热仿真数据接近,红外热成像仪测试结果显示功放芯片满功率运行时节温约201℃,验证数据说明热仿真结果与实际数据接近,冷板设计满足功放器件的热设计需求。