基于拓扑优化的越障攀爬机器人抓手机构设计

针对越障攀爬机器人在危险场景中的功能缺失问题,提出了一种可快速拆装的抓手机构,使越障攀爬机器人能够实现抓取和运输的功能,并在保证结构可靠性的前提下,通过拓扑优化的方法对抓手机构中的摆动架结构进行轻量化设计,得到优化后的摆动架结构重量减小了约54%,抓手机构重量减小了约20.3%,提高了整体的经济性,为类似抓手机构的优化设计提供了参考和借鉴。

公理设计下基于系统创新思维的解耦方法

公理设计(Axiomatic design,AD)的独立公理要求保持功能需求间的独立性,但未提供相应的解耦策略,需要研究一种有效解耦方法以克服该瓶颈。首先深入研究和分析AD和系统创新思维(Systematic inventive thinking,SITl在理论层面上的关联性和一致性,据此构造出AD下基于SIT的解耦模型,针对该模型提出一种新的基于SIT的结构化解耦方法。该方法首先采用AD框架的功能域和物理域之间Z形层级分解映射处理设计问题：然后在规划设计矩阵识别出耦合功能的基础上,采用SIT模式描述耦合问题,从而选择恰当的SIT策略,选择并应用创新思维激励技术获得该耦合问题的保持原技术概念的解决方案：最后根据简单语句描述的方案选择新的满足独立公理的设计参数,将关联的功能需求完全解耦。该方法能够避免耦合度度量、参数优化及替代技术概念的寻求等复杂措施,从一个全新的角度来处理工程设计中的耦合问题。冲水振动和噪声问题实例说明和验证了该方法。

基于公理设计的机械传动系统概念设计方法

以公理设计框架为指导,根据运动特征集对功能需求和设计参数进行形式化描述,从而划分基本功能需求块和设计参数块。在此基础上提出一种机械传动系统概念设计方法。该方法根据功能域向物理域映射过程的描述,首先产生功能分解规则进行功能分解,并搜索出各个子功能解。在组合子功能解的过程中,通过建立组合解搜索问题的数学模型,引入蚁群系统算法来处理该组合优化问题,从而有效加快搜索过程和处理可能存在的组合爆炸。结合捻线机往复导纱系统设计实例,对该方法及其有效性进行了说明和验证。

基于Web数据库的工程试验数据信息获取系统的开发

为了实现工程试验数据资源共享,针对工程试验数据特征,建立了基于Web数据库的工程试验数据信息获取系统结构,探讨该系统在实现数据采集、处理、分析,管理及查询功能方面的策略、方法及所采用的关键技术,并介绍了该数据管理系统在复合涂层零件寿命试验中的应用。

基于职业导向的创新人才培养的现代测量技术课程体系改革

随着本科教育的发展,目前的"现代测量技术"课程结构已不适合于上海第二工业大学职业导向的创新应用型人才培养的目标定位,因此,必须针对新的需求对其进行改革。该文在对原课程结构进行分析的基础上,阐述了新的以职业为导向的培养创新人才为目标的"现代测量技术"课程结构,并通过2年的教学实践验证该课程结构的可行性和有效性。

电主轴前端零件的加工工艺研究

以电主轴单元的刀柄定位部件主轴前端为研究对象,对主轴体前端的机械结构进行分析,结合主轴前端的力学性能要求和与其他零件的配合要求,制定了一套针对主轴前端高效实用的加工方案,包括主轴前端的加工步骤、热处理技术、加工刀具的选择和切削用量的计算,并设计了两套专用打孔夹具以提升机械加工精度和生产效率。最后,加工出主轴前端,精度检测结果表明该工艺设计合理。

论现代测量技术课程教学改革的必要性

基于学校人才培养的定位,通过对"现代测量技术"课程的重要地位、实验室基础、师资队伍培养、科研反哺教学,教材和教学手段等方面的分析和研究,指出了该课程进行改革的必要性,并在此基础上提出了该课程的改革规划,包括进行课程改革的基本出发点和从本门课程的特色创新角度进行改革所需要完成的改革内容。

公理设计的研究现状与问题分析

公理设计理论为系统设计提供了科学基础,同时也可为其他设计方法和工具提供概念框架。以公理设计对设计活动的指导为线索,在剖析其历史背景的基础上,对公理设计的理论概要进行归纳和简要评析,从而导出研究热点;从公理设计理论的扩展和完善、公理设计与其他设计方法的关系、耦合设计问题的处理以及基于公理设计的复杂性科学研究角度对公理设计的研究进展进行阐述说明,并展开细致深入的分析;综述了公理设计在产品设计、制造系统设计、材料及材料加工和设计评价与决策领域的典型应用情况;最后对公理设计研究目前所存在的问题和局限性进行分析,并展望了今后的研究重点和发展趋势。

柔性轴孔装配策略研究

分析了一般弹性轴的变形场以及几何、运动和动力约束条件。为了简化分析,把弹性长轴简化为梁进行几何、力学分析,并对弹性轴的材料特性、力学特性及变形几何特性进行了相应的假设。在此基础上,以类梁轴件插入孔的装配操作为例,对弹性轴插入孔中的装配策略进行了分析验证,得出有效的装配实施策略。

高速电主轴用球轴承油气润滑温度场仿真与实验研究

基于局部热源计算轴承内部生热,考虑不同转速计算油气润滑下轴承滚道表面对流换热系数,采用Mixture多相流模型结合RNG k-ε湍流模型和Fluent软件动网格技术,建立球轴承两相流场模型,求解得到电主轴球轴承油气润滑温度场,分析轴承内部温度分布,给出最佳供油量的确定方法。对某高速电主轴用球轴承进行了油气润滑两相计算,结果表明:随着转速增大,轴承总摩擦生热率急剧增大,且转速越大,增长幅度越大;给定工况存在最佳供油量,且最佳供油量随转速增大而增大。最后通过电主轴轴承实验证明了该模型对油气润滑模拟的可靠性。

金属基/陶瓷复合层受弯应力的有限元分析

利用 ANSYS有限元分析软件对弯曲状态下金属基 /陶瓷涂层的应力分布情况进行了理论建模 ,并基于此模型计算了不同涂层厚度和不同涂层弹性模量比情况下的应力分布情况。在弯曲中心处 ,涂层所受的拉应力随弹性模量的增加而增大 ,剪应力很小。在远离弯曲中心两侧处 ,剪应力值会达到峰值而拉应力减小 ,且剪应力最大值随着弹性模量和涂层厚度的增加而增大 ,且由此分析了由应力产生涂层失效的原因 。

基于UML-RT的复杂嵌入式系统建模方法及其应用

分析了UML在实时系统设计中的优点和需要解决的主要问题,论述了基于UML RT的实时嵌入式系统设计方法,并且对其进行扩展以支持数据流计算模型的建模,最后以汽车巡航系统为例加以说明。

卓越工程师培养和校外实习基地建设的探索与实践

实施卓越工程师教育培养计划的过程中,校企合作培养模式是卓越工程师教育培养计划的重要组成部分.文章从"先进制造技术"校外实习基地的建设依据、建设措施(包括校外实习基地的选择、校外实习基地的管理体系、校外实习基地的课程建设及校外实习基地的实习质量的监控体系建设)等方面,探索与实践了"机械工程"专业卓越工程师教育培养,对其他专业的卓越工程师教育培养均有实用的参考价值.

混合动力汽车能量管理控制器参数优化

设计了一种新的基于人工免疫网络优化的模糊神经混合动力汽车能量管理控制器.该控制器结合模糊控制和神经网络的优点,利用神经网络的自学习能力,自动生成模糊规则和隶属函数,并不断优化隶属函数的参数,直到达到设计要求.为了避免神经网络的学习过程陷入局部极值点,采用人工免疫网络优化神经网络的参数.仿真结果显示,经过参数优化的模糊神经能量管理控制器的性能比普通能量管理控制器好,能进一步降低HEV的油耗.

顺应实际工艺系统的计算机辅助加工方法

分析了计算机辅助加工技术。从切削过程分析、建模仿真、数控系统装调及优化控制等技术环节进行了跨领域梳理,总结出计算机辅助制造的应用要点。然后,结合实例进一步分析了先进切削加工的关键操作步骤及技术细节,揭示了先进切削技术的实质,理清了从加工准备到过程控制的工艺执行思路,找出了顺应实际工艺系统的计算机辅助加工实现方法,并指出了相应技术培训的新方向和新内容。

基于企业项目导向的互换性及测量技术课程的建设与探索

为了很好地落实教育部"卓越工程师教学培养计划",并解决以往互换性课程中出现的教学问题,提出了基于企业项目导向的教学方式,从教学素材、教学方法、实施过程、考核方式等方面进行探索和尝试,以期达到预期效果。

论互换性与测量技术实践教学改革的必要性

通过对《互换性与测量技术》课程的特点、历史沿革、师资队伍培养等方面的分析和研究,指出了该课程进行改革的必要性,并在此基础上提出了该课程的改革规划,包括进行课程改革的基本出发点和从本门课程的特色创新角度进行改革所需要完成的改革内容。

金属基/陶瓷涂层柱塞杆可靠性设计

从柱塞杆的稳定性和陶瓷涂层的受力两方面分别进行了分析讨论金属基/陶瓷涂层柱塞杆的可靠性设计,提供了柱塞杆选材时的参考极限应力值,以及通过弹性模量来对陶瓷涂层的选择,对实际工作有比较好的指导意义。

环境理解机器人接触约束装配策略研究

以T型轴与C型孔的装配操作为例,提出了一种粗、精结合的运动规划策略.根据几何环境推理,推导出装配过程的接触约束方程,由接触约束方程的组合及变化建立装配件之间的位姿关系进行粗运动规划分析.利用中轴图方法进行路径规划减少了装配过程中出现的位姿状态,建立了一条优化的粗规划路径.基于对装配环境的理解,进行了基于力控制的精运动规划分析.

以培养创新人才为目标的互换性与测量技术课程体系改革

随着本科教育的发展,目前的《互换性与测量技术》课程结构已不适合于上海第二工业大学以就业为导向培养高级应用型创新人才的目标定位。因此,必须针对新的需求对其进行改革。本文在对原课程结构进行分析的基础上,阐述了新的以培养创新人才为目标的《互换性与测量技术》课程结构,并通过教学实践验证该课程结构的有效性。