悬挂组合式自行车停车系统设计

针对现有小区停放空间不足引发的自行车停车难问题,课题组设计了一种封闭式自行车库,利用汽车停车位上方的闲置空间,实现自行车自动化存取、防盗。车库的机械部分主要由自行车存取系统和自行车悬挂系统组成。自行车存取系统由水平和竖直方向的联动丝杆螺母机构组成,形成2轴联动;自行车悬挂系统由链轮链条带动挂钩滑块运动,挂钩滑块通过滚子在环型导轨上循环运动。车库的控制部分采用指纹识别方式启动PLC控制系统实现自行车停、取智能化。模拟实验表明设计的停车系统实现了车辆存取自动化,且有效节省了空间。课题组的研究为小区自行车停车难题提供一种有效的解决方法。

皮卫星星箭分离机构运动系统设计

为实现"皮星一号A"卫星无干涉分离,达到分离初始姿态要求,对皮卫星星箭分离机构运动系统进行了分析设计。首先,根据皮卫星与凸轮限位机构间的受力情况和能量守恒定理确定了凸轮轮廓尺寸和分离弹簧结构参数,在此基础上建立了星箭分离过程动力学模型,通过对动力学模型的数值计算确定满足无干涉分离条件的舱门扭簧弹性系数。星箭分离过程的仿真计算和试验校验了"皮星一号A"星箭分离机构可实现无干涉分离,皮卫星初始速度、角速率均满足所提出的各项初始分离姿态要求。

皮卫星及其星箭分离机构的热-结构耦合与间隙设计

对皮卫星与星箭分离机构进行了热结构耦合分析,以便合理地设计皮卫星与导轨面间的配合间隙,确保皮卫星安全可靠分离。在充分考虑皮卫星发射过程中卫星、地球、太阳三者几何关系的基础上,计算了皮卫星及其星箭分离机构在卫星发射过程中所吸收的外热流;通过有限元分析求解了卫星发射过程中的温度场和热变形情况。基于上述工作,设计了皮卫星与导轨间的配合间隙。分析结果显示:受冷黑环境和传导热流影响,卫星与导轨背阴面变形较大,但皮卫星外壳和导轨面总体并未发生大的扭曲形变;在600N和300N预紧力作用下,皮卫星与导轨面间的配合间隙最大变化量分别为62.3μm和63μm。根据分析结果合理选择了配合公差。得到的结果表明:皮卫星及其星箭分离机构在高低温试验后能正常分离,在轨星箭分离姿态与仿真结果吻合,实验结果验证了卫星与导轨间配合间隙设计的合理性,可用于指导皮卫星星箭分离机构的结构设计和热控制设计。

容积式空气压缩机ASME喷嘴法流量测量与实验

针对容积式空气压缩机产品质量检验过程中缺乏完整的和系统的容积流量测量、不确定分析和试验方法的问题,基于ASME喷嘴容积流量测量法对容积式空气压缩机流量进行了测试方法研究。该方法可由空气压缩机性能参数试验获得大气压力、压缩机一级吸气温度、喷嘴上游气体温度以及喷嘴压差等主要参数,然后通过计算得到容积流量和不确定度。以某公司的DG22HA型、JG22HA型和LG22A型容积式空气压缩机为例进行ASME喷嘴法容积流量测试应用,得到其容积流量分别为3.37、3.33和3.43 m3/min,同时流量测量结果的不确定度分别为0.016、0.016和0.017。根据结果可知,该方法能够准确、简单和有效地获得容积式空气压缩机的容积流量,为空气压缩机生产部门对产品的性能检测和设计提供了参考。

机床主轴热设计研究综述

机床的热态性能已成为影响高速机床工作性能的最重要的因素之一。主轴是机床的关键功能部件,其热态特性在很大程度上决定了机床的切削速度和加工精度,是影响机床精度提升的最重要因素。因此,在主轴的设计阶段减少机床热误差的影响,对于提高机床的热态特性十分重要。在过去的近一个世纪时间中,国内外众多学者针对主轴热设计方法开展了研究探索,基于热设计的过程可以分成三部分内容:热态特性分析方法,热设计与优化方法和热态特性试验方法。先通过主轴热态特性(如温度场分布、热变形、热平衡时间等)建模与分析获取必要的参数,然后以此为基础开展主轴结构设计优化、材料设计优化和冷却系统设计等热设计措施,获得较佳的主轴热态特性,最后通过热态特性试验来校验分析和设计优化的结果,整个过程循环直至达到满意结果为止。本文以此为脉络展开,分别探讨了三部分内容的国内外典型研究现状、主要研究内容和所存在的优缺点,并对未来的研究趋势进行了展望。

基于PSO优化NC代码的五轴数控机床几何误差补偿方法

提出一种基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法的数控机床几何误差补偿方法,通过对工件NC代码进行优化来提高数控机床精度。首先,通过对测量误差数据进行拟合,建立每个轴的基本误差项的优化多项式,根据误差定义将多项式常数项设为0,通过F检验来确定最佳多项式拟合阶数。其次,利用机床的正和逆运动学建立刀具位姿与NC代码之间的双向转换,通过SmartCNC500_DRTD五轴机床的后置处理器生成NC代码,将理想NC代码的刀具位姿引入几何误差模型建立数学表达式。最后,提出一种基于PSO算法的NC代码优化方法,将粒子定义为刀具位姿,初始粒子围绕理想刀具位姿生成,改进粒子移动方法以避免局部最优。工件切削实验表明该方法能够得到较优的NC代码,提高了机床的加工精度,验证了本文方法的可行性和有效性。

基于EFAST的三轴立式加工中心几何误差敏感性分析

为了正确识别和判定机床关键几何误差元素对机床精度设计的影响,提出一种基于指数积(Product of exponential,POE)旋量理论和拓展傅里叶幅度检验(Extended Fourier amplitude sensitivity test,EFAST)的机床关键几何误差元素识别方法。首先,基于POE旋量理论建立机床几何误差模型,得到机床几何误差元素与机床空间误差之间的关联函数;其次,采用EFAST全局敏感性分析方法分析和量化误差敏感性,识别关键几何误差元素和强耦合几何误差元素;最后,在具有开放式数控系统Carver800T型三轴立式加工中心上进行基于全局敏感性分析的误差补偿试验,在制定补偿策略时,利用建立的方差和敏感度系数之间的定量关系来补偿机床几何误差的随机特性。结果表明,误差补偿后机床精度得到明显提高,沿X轴、Y轴和Z轴方向的平均补偿率分别达到60%、66%和74%,验证了本文方法的可行性、准确性和有效性。

数控机床主轴系统多体拓扑优化研究

针对某机床公司生产的精密数控曲面磨床主轴系统的刚度和强度开展了有限元静力学分析,得到了主轴系统的von-Mises应力云图和位移云图,结果表明该主轴系统结构能够很好地满足强度要求,但是材料分布不够合理。在此基础上,对主轴系统进行了多体拓扑优化,优化后的新结构最大应力为6.2367 MPa、最大变形为5.19μm,满足强度和刚度的要求,且主轴体减少了约20.6%的体积和约20.0%的质量,有效地实现了对主轴系统的轻量化设计,为数控机床结构设计与优化提供了有益的参考。

基于热设计的立式数控铣床主轴箱多目标设计与研究

主轴箱作为主轴系统不可或缺的一部分,其热误差是影响数控机床加工精度的重要因素之一。以热设计为核心,通过结合田口法和有限元法,对主轴箱进行多目标优化设计与研究。搭建了主轴系统热态特性实验平台,以某机床厂的立式数控铣床为研究对象,获得其主轴系统的温度数据;根据实验测得的数据建立9组主轴箱优化模型;采用有限元法对温度-结构场耦合的9组模型进行仿真分析,得到各组模型的温度场分布云图和热变形分布云图,并进一步获得主轴箱结构优化结果和较优水平的主次因素参数组合。结果表明:对主轴箱热变形影响程度由高到低的因素为底板长度L、距离B、肋板宽度A、距离C;对主轴箱质量影响程度由高到低的因素为底板长度L、距离B、距离C、肋板宽度A。该研究为降低数控机床研发成本提供了参考。

基于磁强计的皮卫星姿态角测量误差

采用三轴磁强计测量地磁场矢量,与轨道演化和国际地磁场参考模型(IGRF)计算获得的地磁场矢量进行比较,获得姿态角度信息的方法适合体积小、重量轻、功耗低的皮卫星应用环境。地磁场矢量实际测量误差和轨道模型演化计算的地磁场矢量误差是皮卫星姿态角测量的两大误差源。通过分析获得磁强计A/D采样、磁传感器误差、温度漂移、铁磁材料等因素导致地磁场矢量实际测量误差为1.74°。皮卫星自身的特点不允许采用复杂的SPG4轨道演化模型,基于Kepler轨道模型和IGRF地磁场模型计算获得的地磁场矢量误差为0.5°。因此,基于三轴磁强计的皮卫星姿态角测量误差为2.24°。

数控机床主轴热误差测点优化及建模技术研究

为了减少热误差对数控机床加工精度的影响,首先利用热成像仪初步找出机床温升明显的位置,然后利用灰色理论对16个温度测点的试验数据进行优化处理,找出与热误差关联度较高的测点;将优选出的温度测点数据和实测的Z轴热误差数据进行划分,采用GM (1,n)灰色预测和BP神经网络建立热误差预测模型,并在试验机床上进行验证。试验结果表明:采用灰色GM (1, n)模型预测结果与实际测量平均相对误差为10.17%,采用BP神经网络预测与实测结果平均相对误差为5.19%,优于灰色GM (1,n)预测,能起到提高热误差预测精度的作用。

基于谐振型无源SAW传感器的制造系统热监测通信特性实验研究

为研究声表面波SAW(Surface Acoustic Wave)传感器在制造系统中的通信特性,基于SAW技术,应用单端口谐振器,构建了制造系统中常见的两种情形,金属环境和旋转结构的温度测量装置。首先,分析了谐振型无源SAW传感器的温度测量原理,使用功率指标表示信号强度,以接收功率的对数来表达;其次,使用CST NWS仿真软件进行了金属板对无线信号通信特性影响的仿真实验,基于上述仿真模型在实际环境中使用金属板来验证仿真结果;最后,使用模拟主轴进行了旋转条件下的传输特性实验。实验结果表明,为保持SAW传感器的测量和数据传输性能,在制造系统中SAW传感器的最佳位置应考虑天线角度、方向、主轴转速、金属板位置和质询器天线与SAW传感器天线间隔距离等因素。研究结果将指导制造系统监测中SAW传感器的应用,并提供SAW传感器性能优化的理论依据。

皮卫星质量特性测量和配重优化

卫星质量特性主要包括卫星的质量、质心、转动惯量和惯性积等,是影响卫星精确姿控的一个重要因素.皮卫星能源和姿控能力有限,对皮卫星偏心量和转动惯量提出了相关要求.以"皮星一号A"卫星为例,首先采用三支点称重法和三线摆法测量了卫星的原始偏心量和原始转动惯量,然后采用遗传算法对该卫星配重块个数、尺寸及其安装位置进行配重优化.配重后测量发现:"皮星一号A"卫星偏心量小于0.5mm,皮卫星转动惯量Jyy>Jxx>Jzz,配重质量约为0.34kg,在满足姿控系统质量特性要求的前提下实现了配重质量轻量化.皮卫星在轨下传的地球照片说明皮卫星姿控成功.

大学英语思辨式阅读教学模式探析——以全新版大学英语BOOK2 UNIT1 Learning,Chinese-style为例

大学英语教学有效整合思辨能力培养是一个重要的研究课题。本研究基于国内外思辨能力培养与语言教学整合研究,针对当前大学英语课程语言技能与思辨能力培养脱裂的现状做出反思,将问题导向式与同伴协作式教学方法同时应用于大学英语的阅读教学环节,这一教学实践初步构建了思辨式阅读教学模式,并探讨了此教学方法对培养学生思辨能力的作用。

基于ANSYS Workbench的双螺杆膨胀机转子静力学分析

为合理设计螺杆膨胀机转子间配合间隙,以阴阳转子为研究对象,通过SolidWorks对阴阳转子进行建模,并导入ANSYS Workbench对其进行静力学分析,得出转子在高速转动下应力与应变的分布规律,为螺杆类机械转子间配合间隙的设计提供了参考。

基于ANSYS Workbench的双螺杆膨胀机主箱体模态分析

双螺杆膨胀机阴阳转子与箱体之间间隙小,为避免工作过程中的共振现象影响结构间的配合精度,本文针对螺杆膨胀机主箱体结构的固有频率展开了分析。通过仿真分析得到了主箱体的前四阶振型图及其对应的固有频率,分析了其危险转速在44374~86622 r/min间变化。通过分析发现双螺杆膨胀机主箱体固有频率有效避开了其输入频率范围,分析结果可为箱体类机械结构的模态分析提供参考。

结合POE旋量理论的三轴立式加工中心几何误差建模方法

以三轴立式加工中心为研究对象,提出一种基于指数积(Product of exponential,POE)旋量理论的几何误差综合建模方法。首先根据误差和旋量的几何定义建立3个旋量来表示各个轴的6项基本几何误差元素,综合3个旋量建立各个轴的误差POE模型;其次在POE建模时考虑垂直度误差,根据垂直度误差的几何属性提出获得垂直度误差POE模型的两种方法;此外根据机床拓扑结构确定旋量和相应指数矩阵的相乘次序,建立综合几何误差POE模型。最后在某三轴立式加工中心上进行建模实验,结果表明本文方法足够有效和精确,根据综合误差模型得到数控机床的误差场。

丙烯酸酯橡胶的性能和应用

主要介绍丙烯酸酯橡胶的发展历程及其性能特点，还简介了合成方法和应用领域。而且经过不断的技术改进，使其在汽车和摩托车用的配件中占有重要的位置。

皮卫星星箭分离动力学模拟及其灵敏度分析

皮卫星能源有限、姿控能力差等特点决定其对星箭分离初始姿态要求较高。在采用自主研发的皮卫星星箭分离机构的基础上,以多体动力学理论为基础,采用ADAMS软件建立了皮卫星及其星箭分离机构虚拟样机模型,分别就皮卫星质心偏离量、分离弹簧与舱门扭簧弹性系数对入轨初始姿态影响展开了分析。分析结果表明:质心偏心量对分离姿态影响最明显,分离弹簧与舱门扭簧弹性系数对其影响次之,合理配置分离弹簧与舱门扭簧弹性系数有利于卫星保持良好的姿态分离。在轨分离试验显示:分离时刻皮卫星滚动角速度、俯仰角速度、偏航角速度分别为-0.18(°)/s,-1.6(°)/s,0.95(°)/s,与在轨环境下仿真结果基本相符;入轨初始姿态能满足皮卫星的姿控要求,为其后续工作提供了保障。

应用型地方院校本科生导师制的探索与实践——以衢州学院为例

导师制对于应用型地方院校来说,能够充分完善全员化、全过程、全方位育人的人才培养体系,调动教师育人的积极性,切实培养大学生的创新精神、实践能力和综合素质,是我国高等教育研究的热点。该文结合衢州学院实施本科生“新生导师制”和“学院导师制”方面的工作经验,开展了导师制在应用型地方院校教育过程中的探索,通过对“教师为主型”“学生为主型”“师生互促型”和“学长制型”四种导师制模式的实践和研究,有效地应对了四种不同的育人阶段,提升了教师的育人质量,促进了大学生的全面发展,为其他同类院校的导师制育人提供了参考。