秋千式办公休闲椅的设计及其力学性能研究

针对办公室久坐人群在工作时脊柱和关节的活动需求,根据人机工程学理论设计一种秋千式办公休闲椅,根据ANSI/BIFMA测试标准在Ansys Workbench环境下对模型进行静态结构分析和瞬态结构分析,得出结构在功能性载荷和验证性载荷作用下的应力应变响应,制作实物样机并进行测试,得到了满意的结果。研究结果表明,设计的结构能够满足BIFMA标准的力学性能要求,测试结果与有限元分析结果相符合,从客观上验证了分析的准确性和有效性,这有利于缩短产品的研发周期,降低研发成本,研究结果也为后续的结构优化设计提供了重要依据。

曲轴端面加工中心立柱的动态特性分析

针对曲轴端面加工中心动态特性要求高以及立柱在不同工况下表现出不同的动态响应特性等问题,对立柱结构进行了动力学研究。基于ANSYS的动力学分析理论,对机床立柱模型进行了适当的简化,接触面间的接触特性采用六节点的等参数单元模拟结合部的接触特性,建立了动力学仿真模型。对结构进行了模态分析以及动态载荷下的谐响应分析,获得了机床结构的振动特性和变形分布规律;对不同工况下立柱的动态响应情况进行比较,提出了不同工况对立柱动态响应的影响规律。研究结果表明,随着主轴箱高度提高,结构固有频率有所改变,立柱动态响应越发明显;不同工况下立柱均在一阶固有频率附近发生最大位移;还明确了结构刚度薄弱位置,为进一步优化结构刚度提供了理论依据。

按摩椅机架的数值模拟分析及其实验研究

针对人们对舒适性和功能性的需求,设计了一种按摩椅机架,基于三维模型对其进行数值模拟分析,通过Adams对虚拟样机模型进行运动学仿真,验证其功能性并为电动推杆的选型提供了理论依据,基于Ansys Workbench环境对结构的关键部件进行有限元分析,校核结构的强度和刚度,在制作实物样机基础上进行实验研究。研究结果表明:设计的机架能够满足零重力和零靠墙的功能要求,结构强度和刚度符合测试标准,实验研究结果与数值模拟分析结果相符合,从客观上验证了数值模拟的有效性,研究结果也为后续的结构优化设计提供了重要依据。

基于ProCAST模拟的ADC12压铸工艺优化

针对ADC12铝合金压铸件缩孔及气孔率较高的问题,运用ProCAST软件对铸件的充型过程进行仿真,结合铸件的结构特征,对铸件缩孔及气孔高发区进行缺陷分析,并预测铸件其他区域可能存在的缺陷问题,对现有铸件的模具工艺进行评估并改进。结果表明,改进后的铸件毛坯结构和模具型芯能够减少和消除了缩孔及气孔缺陷。

老人椅辅助站立机构参数优化设计

简述了老人椅辅助站立机构的工作原理,并对辅助站立机构进行传力特性分析,得到机构传动角运动规律。针对传统辅助站立机构传力特性和机构效率较差的问题,利用多体动力学仿真软件ADAMS对该机构进行了运动仿真及参数化建模,然后以辅助站立四杆机构传动角取得最大值为目标进行优化分析,最终确定了影响传动角主要设计变量的参数。研究结果表明,通过优化后,辅助站立机构的传动角得到明显增加,提高了机构传力特性和机械效率,同时也增大了机构的前倾程度,有助于老人站立。

辅助站立机构刚柔耦合动力学仿真分析研究

针对柔性小、受力大的零件作为纯刚体进行分析时,其结果与实际情况有较大偏差的问题。首先简述辅助站立机构的工作原理,并运用ADAMS与ANSYS联合仿真建立辅助站立机构刚柔耦合动力学仿真模型。基于该仿真模型,得出辅助站立机构一个运动周期中上方管的动态应力,进一步确定整个时间历程中上、下方管应力最大对应的时刻,并与Workbench中对应时刻计算的准动态应力进行分析比较。研究结果表明,在误差允许的情况下,二者基本吻合。验证了基于刚柔耦合动力学仿真模型的理论计算动态应力方法的准确性;同时相较于有限元法,刚柔耦合动力学仿真模型的分析结果能够更加准确的反映机构真实性能。