基于RRT^(*)-DR算法的机械臂避障路径规划

为使机械臂在障碍物环境下快速规划较优路径,提出了一种基于动态区域采样的改进RRT^(*)-DR路径规划算法,将整个规划过程分为快速探索路径和优化初始路径两个步骤。首先利用半目标导向扩展快速探索,找到连接起始点和目标点的路径。随后利用动态区域采样方法,始终在当前最优路径的周边范围内采样,优先密化当前最优路径附近的节点树,节省计算资源,使初始路径经过迭代快速向渐进最优路径收敛。同时,提出一种近障碍节点变步长机制,有选择性地缩短靠近障碍节点的扩展步长,可有效减少碰撞检测失败次数,提高算法效率。最后,在MATLAB和ROS系统下进行路径规划算法仿真,结果表明RRT^(*)-DR算法可在更短时间内实现路径规划,同时有效缩小路径代价。进一步通过实体机器人路径规划避障实验,验证了该算法的实用性和有效性。

橡胶黏弹性对电池包密封件密封性能的影响

动力电池包橡胶密封件密封性是关系到新能源汽车动力系统安全的关键因素之一。橡胶材料是一种典型的黏弹性材料,决定了橡胶密封件在使用过程中会发生应力松弛,进而有可能会导致密封失效。基于橡胶材料单轴压缩以及应力松弛实验,与ABAQUS数值模拟相结合,确定橡胶材料超弹-黏弹本构模型及相关参数,对电池包密封件进行有限元分析。分析结果表明,接触压力和Von-Mises应力随着时间增加出现明显的下降;橡胶材料的黏弹特性对密封性能有显著的影响。

虚拟仿真技术在齿轮零件设计中的应用

针对机械原理齿轮范成实验教学理论与工程实践相脱节的问题,清华大学机械原理教研组进行了系统化的教学改革与设计,建立了针对齿轮设计与加工综合实践改革思路及内容,构建了全过程实践方法。以范成法完成对齿轮设计计算的基本知识及理论加工方法的掌握,通过引入虚拟仿真技术完成对齿轮设计与仿真及创新加工方法的掌握。该实验教学体系的建立,有利于培养学生从理论设计到三维建模仿真再到实体加工的全过程的综合能力,有利于培养学生的科技创新与实践创新能力。

基于ABAQUS的W形金属密封环密封性能研究

W形金属密封环作为航空工业中使用的一种重要密封手段,其密封性能不仅影响着航空发动机性能,还对整个动力系统的安全有着至关重要的影响。利用ABAQUS建立W形密封环的数值分析模型,以Von-Mises应力和接触应力来表征其密封性能,分别研究工况环境以及结构参数对W形密封环密封性能的影响规律。研究表明,随着工况温度的升高,Von-Mises应力和接触应力逐渐变小;在一定范围内,随预压缩量的增加,Von-Mises应力和接触应力会随之增大,密封性能愈好;随介质压力的增加,Von-Mises应力呈现先减小后增大,而接触应力逐渐增大;同时,在一定范围内,随W形金属密封环壁厚增加,Von-Mises应力和接触应力随之增大,随着波峰半径增加,Von-Mises应力和接触应力随之减小,而随着波谷半径增加,Von-Mises应力逐渐减小,接触应力会先减小后随之增大。

基于Isight平台的橡胶材料超弹模型参数优化

超弹模型及参数的选择对于橡胶制品仿真计算结果的准确性有着重要的影响。对三元乙丙圆柱形橡胶试样进行单轴压缩实验,利用不同的超弹模型对实验值进行拟合,建立与实验条件一致的仿真模型,来判断不同超弹模型计算准确性。基于Isight优化平台,选择序列二次规划(NLPQL)算法对拟合的超弹模型参数进一步优化,利用优化后参数进行仿真计算。结果表明,优化参数仿真计算结果与实验值具有很好的一致性,其能够更准确地描述橡胶材料的超弹特性。

机械结构实验的建设与创新

本文从机械结构教学的重要载体-轴系结构出发,分析了结构实验模型的开发历程,对单轴系实验、多轴系实验以及结构的综合实验从实验的组织与实施方面介绍了多年开展工作的体会.从培养创新性的目标出发,分析了创新结构载体的选择与应用.从培养学生实际技能出发,探讨了结构实验的组织与实施原则.对结构实验的学习效果评价进行了初步的探讨.

机械创新设计大赛的实施与体会

本文对清华大学六年来开展的机械创新设计大赛的选题、制作与评判过程进行了介绍,总结了其中的得失与利弊.为了建立一套公正的评价体系,我们引入了层次分析法进行比赛名次的评定,评定结果公正公平透明,得到了广大学生的普遍认可.在此总结我们的经验教训,为广泛开展机械创新设计大赛提供参考.

W形金属密封环轴向刚度影响因素研究

W形金属密封环的轴向刚度与其密封效果关系紧密,合理选择其轴向刚度是进行系统结构与参数优化的基础。应用ANSYS软件计算W形密封环的轴向刚度,研究密封环结构参数(壁厚、波高、波峰半径、波谷半径和密封环外径)、波层和温度对密封环轴向刚度的影响规律。结果表明:W形金属密封环轴向刚度与波高、波峰半径、波谷半径、层数以及温度呈反比关系,与壁厚和外径呈正比关系;壁厚和波高变化对密封环轴向刚度影响显著,在W形密封环设计过程中要考虑其壁厚与波高大小;金属W形密封环的多层结构比单层结构的补偿能力更强,在对补偿性要求高的场合,优先选择多层W形密封环;金属W形密封环轴向刚度与温度呈反比,高温环境下工作的金属W形密封环还需要考虑密封环强度。

磨削加工表面形貌的分形研究

通过对磨削加工表面的测试与分形研究，得到不同磨削加工表面粗糙度的分形维数Ｄ与Ｒａ、Ｒｑ、Ｓｍ之间的关系式，为磨削表面形貌的计算机分形模拟建立了基础。

中、美机械基础教材与教学内容比较分析

加大机械工业的发展力度,已经成为我国第十个五年计划的重要内容,为此,需要我们从各个方面思考我们的机械工业,加快发展步伐.

核主泵端面密封类型的可靠性分析

本文首先对轻水反应堆的核主泵类型进行了分析,针对其核主泵的主要应用形式——轴封型核主泵进行了端面密封类型的介绍,再从可靠性的观点出发,分析了端面密封中核心零件密封环的失效形式。在分析的基础上,从可靠性角度分析了端面密封环的不同形式的失效模式以及定性可靠性指标。为开展和主泵的端面密封形式选择。

点钞机鉴伪技术发展趋势

纸币在国民经济活动中起到了至关重要的作用。伪钞的出现会危害社会,扰乱正常经济秩序,因而,对点钞机的鉴伪功能提出了新的要求。从新版人民币(RBM)的防伪特征谈起,介绍了常用的人民币(RBM)鉴伪技术,并对点钞机在荧光、磁性、红外、图像识别等鉴伪功能进行了分析,对综合信号提取技术做出了初步预测,对弱磁编码、荧光条码、"W"防伪信号读取等新的鉴伪功能做了简单介绍。这些技术对点验钞机的研制将起到积极作用。

机械基础双语教学的实践与体会

本文对学生就双语教学的态度和反应做了调查总结 ,然后从课程的内容出发 ,结合教学实践 ,探讨了双语教学的方法和实施手段 ;其次 ,对机械原理课程教材的选择 ,机械设计教材的选择进行了探讨。最终提出了双语教学的4水平分类 ,并给出了每种水平教学方式的初步看法 ;在此基础上进一步提出了双语教学开展过程中的几点建议。

模式识别技术在人民币检伪中的应用研究

纸币的防伪与检伪水平关系着国家的金融安全,研究模式识别技术在人民币检伪中的应用,是为了探究如何不断提高人民币真伪判定的准确率,从而为相关的设备开发奠定基础。首先对模式识别技术做了简要总结。从人民币宽度检测和磁性信号检测两个方面,对模式识别技术在人民币检伪中的具体应用进行讨论。针对货币检测过程中的信号变化,以宽度检测和磁性信号的检测为实例,对信号的采集、信号的处理、真伪的判断开展了研究。相关研究结果可以应用在线性CCD信号的处理和分析之中。为货币的真伪检测方法与判定策略提供了参考实例。

机械基础研究性实验的开发与实施

本文首先讨论了研究性实验的内涵与外延，通过对机械基础中一个重要实验的研究性实验设计，介绍了开展研究性实验的一点经验，对研究性实验台的开发、研究内容的界定等做出了初步的规划，提出了研究性实验的特点是：知识取得通过直接经验，问题表象复杂，影响因素众多，测试结果的分析有灰箱的特点。对研究性实验指导的要求做了初步分析。

钢丝绳涂油装置的研制及问题处理

介绍了几种钢丝绳涂油装置，并指出在实际使用中出现的问题以及为解决这些问题采取的措施。

捆钞机的运动分析与控制策略制定

对纸币扎把机的工作方式进行了分析,从可靠性方面,提出了一种形成捆扎纸圈的工作方式。该机构在成圈过程中能够辅助推拉纸币,从而避免了在目前扎把机中经常出现的由于边角摩擦,或者捆扎纸带在环境湿度较大情况下,纸带变软,从而造成成圈困难的问题。针对捆扎过程的时序,展开了详细的分析,并就工作过程的特点和特征以及纸带的有无等,制定出了纸币扎把机的控制策略。这些研究成果对于新型扎把机构的开发和系统的控制,具有较好的参考价值。

摩擦提升机衬垫粘弹性性能分析与参数的测量

利用粘弹性观点分析了矿井提升机的重要摩擦副—提升钢丝绳同摩擦衬垫构成的摩擦副的一些特性，建立了摩擦副的粘弹性模型。利用平面法测试装置对工程中实际应用的摩擦副进行了实验室测量，得到了相应的粘弹性参数。按照粘弹性的观点对一些工程问题进行了解释，从应用角度提出了材料设计的一些物理性能指标。

矿井提升机智能称重装置的研制

本文介绍了矿井提升机智能称重装置研制中遇到的问题及控制通讯方式。

中国石油储罐防腐剖析

引言 十几年来我国的许多港口及炼油厂建立了大量的储油设施,这些设施的可靠运行对高效生产及环境安全有直接关系。而油罐的腐蚀使油品中掺入铁锈等杂质,这些杂质加速了内燃机和其它机械摩擦副的磨损。因此油罐防腐越来越受到重视。 由于中国地域广阔,气候环境存在巨大差异,一年四季中气温、空气的湿度、太阳的辐射强度、工业化程度等也有巨大差别,各地炼油厂的中小型储油设备采用了多种多样的防腐措施,各种常用的防腐措施几乎均能在我国的储油设施中见到。下面首先分析储油罐的腐蚀机理,然后综述中国储油罐常用的防腐技术。