3-RPRS并联机构的运动学及仿真研究

以3-RPRS并联机构为研究对象,机构动平台3个顶点之间的长度为约束条件,建立约束方程,研究该并联机构正解的封闭解形式;运用欧拉角描绘物体运动的Z-Y-X型坐标变换法将动平台顶点坐标转换到定坐标系中,求解了位置反解。对正反解结果进行数值验证,并进行了ADAMS运动学仿真,验证数值计算正反解的结果是正确的。最后,研究了该机构在跳跃机器人关节中的应用,并进行了运动学的仿真,结果表明该机构有类似蛙跳的功能。

某轻卡变速箱壳体开裂原因CAE分析

以某轻卡变速箱壳体为研究对象,为了分析变速箱壳体开裂原因,计算了各轴承对变速箱壳体的作用力,在workbench软件里建立变速箱壳体有限元模型,对变速箱壳体进行模态和结构强度分析,通过计算结果分析:得出了变速箱壳体应力云图与应变云图,找出了变速箱壳体结构薄弱区域,为变速箱壳体结构优化提供了理论依据。

基于螺旋理论的球面并联机构构型分析

球面并联机构具有结构简单,工作空间大等优点,并广泛应用于医疗、航天、机器人等领域。构型综合是进行机构创新设计的基础,利用螺旋理论的知识对由平面低副构成的三支链球面并联机构进行构型分析,并基于雅克比矩阵得出构成球面并联机构的两个必要条件。并具体给出2R1P型三支链球面并联机构的9种形式,选取其中的3种给出建模实例,通过自由度的计算验证机构构型的可行性,为球面并联机构的应用提供选型基础和球面并联机构的结构创新提供参考。

3-PSR空间并联机构设计及运动分析

本文提出了一种能实现空间二维转动和一维平动的3-PSR并联机构,该机构结构对称,刚度大,有3条分布均匀、完全相同的支链。根据机构的自由度K-G公式计算了该机构的自由度,利用螺旋理论分析了该机构的运动形式;建立了机构的虚拟样机,并导入ADAMS/View软件中进行运动仿真,结果表明该机构能实现空间沿x、y轴转动和z轴移动,与螺旋理论分析的运动形式完全一致,这为后续研究该机构其他方面的性能提供了参考依据。

基于ANSYS的水压容器的结构优化设计

本文旨在优化一种压力容器,使其在承受一定的水压强度下,减少其壁厚及螺栓数目,达到既能承受一定的压强,又能减轻整个压力容器的重量为目标。运用ANSYS软件对该压力容器的壁厚及螺栓数目进行了优化设计,最后在满足给定条件下得到了相对合理的结构设计方案,使其重量相对原始数值减轻了50.98%,螺栓数目由原始的48个优化为32个,优化效果明显。

3-PSP并联机构雅克比矩阵及刚度分析

本文研究了3-PSP并联机构的运动学逆解及雅克比矩阵,并求解了该机构的刚度矩阵模型。首先对机构进行描述,建立相应坐标系;利用闭环矢量法得到该机构的逆解约束方程;对约束方程求导,可得其速度雅克比矩阵;以雅克比矩阵为基础求解其刚度矩阵。

基于有限元仿真的螺母表面残余应力分析

针对现有螺母喷丸工艺中的单层弹丸或多层规则弹丸模型的不足,在ABAQUS有限元分析软件中建立了多层随机弹丸分布模型,使用该模型研究了弹丸层数、喷丸角度和喷丸速度对螺母表面残余应力的影响,并通过喷丸试验对多层随机弹丸模型进行验证。结果表明:多层随机弹丸分布模型下的仿真结果与试验结果基本符合,说明该模型是准确可靠的。喷丸后的螺母表面残余应力呈现压应力状态,最大压应力出现在螺母直段,最小残余压应力出现在螺母小圆弧部位。喷丸强化角度越大,螺母表面强化效果越好,表面残余应力数值越小,螺母表面残余压应力数值与喷丸角度呈正相关。

振动辅助钻削对CFRP/钛合金叠层结构孔径阶差影响规律实验研究

在飞机部件装配过程中,CFRP/钛合金叠层结构的连接十分常见,而由于两种材料迥然不同的材料性能,导致制孔后存在孔径阶差,严重影响了CFRP/钛合金结构的疲劳强度。本文开展了低频轴向振动辅助钻削的正交实验,分析了低频振动辅助钻削工艺参数与切削力和切屑形态的关系以及工艺参数对CFRP/钛合金孔径阶差的影响。结果表明,由于低频振动辅助钻削刀具的周期性进给,钛合金切屑由连续长切屑变为扇形短屑,减少了对CFRP的扩孔效应,钻削区域切削热降低,平均轴向力降低;另外,振幅和进给量对孔径阶差的影响较为显著,而主轴转速的影响较小,且孔径阶差随着振幅的增大先减小后增大,随着进给量的增大而增大。通过试验验证和分析,确定面向孔径控制的最优工艺参数组合方案:主轴转速为600 r/min、进给量为0.02 mm/r、振幅为150μm。

机器人辅助机械加工单元控制系统设计

介绍一种机器人辅助机械加工单元控制系统,阐述整个单元的布局及机器人过程控制、气动控制原理、PLC控制原理及软件编程等模块的设计方法。选取S7-200作为系统控制器,主机单元为CPU226,采用GP4401WW作为触摸屏显示器。通过系统调试实现了机器人对数控机床的自动化上下料,降低了劳动强度,提高了生产效率。

基于SolidWorks的3-RPR球面机构的工作空间研究

本文利用SolidWorks对3-RPR球面并联机构建模,根据该模型对影响该机构工作空间的因素进行分析,然后添加相应的约束和驱动,利用SolidWorks的算例分析功能对机构的运动轨迹进行仿真并记录轨迹数据,最后将得到的数据利用MATLAB编程绘制机构的工作空间三维图。

绿色荧光碳点的合成研究及荧光量子产率的测定

以邻苯二胺和无水乙醇为原料,通过简单易行的一步水热法,合成出了具有很强绿色荧光的碳点。研究了水热温度、水热时间、邻苯二胺浓度对碳点荧光强度的影响。通过透射电子显微镜、傅氏转换红外线光谱分析仪等对碳点进行表征;通过荧光仪研究了碳点的荧光性能;利用参比法测定碳点的相对荧光量子产率。

红色荧光碳点的制备与发光性能研究

以对苯二胺和无水乙醇为原料,通过简单易行的一步水热法,合成出了具有很强红色荧光的碳点。研究了水热温度、水热时间、原料浓度对碳点荧光强度的影响。通过透射电子显微镜、紫外可见分光光谱仪、傅氏转换红外线光谱分析仪等对碳点进行表征;通过荧光仪研究了碳点的荧光性能。

收口工艺对螺母表面残余应力分布的影响

为控制螺母表面残余应力值以防止螺母出现裂纹以致损坏,利用ABAQUS有限元分析软件,使用控制变量法分析了收口深度、收口速度及收口盘圆角半径3个收口工艺的不同参数值对螺母表面残余应力分布的影响规律,并通过实验结果与仿真结果对比,验证了有限元仿真结果的准确性。结果表明:螺母的圆柱部分呈现残余压应力、圆弧部分为残余拉应力,轴线方向(S22方向)的残余应力最大;螺母表面残余应力分布随收口深度和收口速度的变化呈现相同的趋势;收口盘圆角半径对螺母表面残余应力的集中现象有较大的影响。最后实验结果表明,与有限元仿真预测趋势相吻合,偏差较小。

喷丸强化对自制螺母疲劳寿命性能的影响分析

将自制螺母喷丸前后的疲劳实验结果进行了对比,同时对比了喷丸后的自制螺母与同规格沈制螺母的疲劳实验结果。结果表明,喷丸强化可以提高螺母的疲劳寿命,喷丸强化后的自制螺母水平阶段的应力升降范围比未喷丸自制螺母明显上升,较大的静载荷比下,自制螺母断裂时的疲劳循环周次较低,喷丸强化后自制螺母的FLPF为24.38%,FSIP为26.26%,相同的喷丸条件下,自制螺母强化后的抗疲劳特性较同规格沈制螺母有显著提升,最大应力为160 MPa时,自制件的循环周次较沈制件提高了87.8%。