基于Pro/e的二次接线三维设计研究

研究了基于Pro/e软件的二次接线三维设计。首先在Pro/Diagram中建立了常用二次接线的符号库及线缆库,实现了二次原理图的快速绘制;然后在Pro/Cabling中构建了完整的network,应用逻辑参照实现了二次回路的快速三维布线;最后可得到板钉图及接线表。将该过程在单向导通装置二次接线设计中进行验证,三维布线模型与实际二次接线相似度较高,表明该方法可具有较高的现实指导意义。

椭圆横断截面新型双轴柔性铰链设计及分析

现有同位正交复合缺口双轴柔铰存在矩形横断截面锐边结构,增大了应力集中效应,且无法通过优化纵向缺口轮廓来消除。为此,提出一类椭圆横断截面新型双轴柔铰。首先以圆弧缺口为对象,构建该类柔铰的参数化结构模型;然后基于卡氏第二定理建立其柔度及最大应力理论模型,通过有限元分析验证模型的有效性,基于此,实现了柔度及应力集中特性分析;最后通过实验测试验证了柔铰的柔度性能。结果表明,椭圆横断截面型双轴柔铰具备两向各异柔度,可从本质上避免锋利锐边结构,降低应力集中效应,与具有相同缺口结构的矩形横断截面型双轴柔铰相比,工作能力可提高47.9%,该类柔铰结构拓展了现有缺口型柔铰的基本类型。

选区激光熔化气氛保护风场仿真及优化

选区激光熔化(SLM)增材制造装备中,气氛保护系统可以降低打印过程中的氧化反应,同时起到去除焊接羽流和带走飞溅物等工艺副产物的作用,是影响打印件成形质量的关键因素之一。针对某型号SLM设备气氛保护风场存在的风速不均匀和烟尘聚集等问题,基于ANSYS Fluent软件建立了其成形仓内气氛保护风场的仿真分析模型,通过改进上下进风口流道结构、优化上下进风风速比及调整上进风口整流角度,研究结果表明改善了成型仓内风场的风速均匀性,减少了烟尘聚集现象,并且实验验证了风场仿真分析及优化的有效性。基于优化后的流道结构及进风设置实现了新设备开发及样件制造试验,所制造零件的孔隙率显著降低。最终,基于该方法实现了多个型号SLM设备的风场仿真及优化。

基于平面柔顺机构的θ_xθ_yZ微动台静力学分析及优化设计

设计了基于平面柔顺机构的θ_xθ_yZ微动台.只考虑平面柔顺机构的平面内变形建立其静力学分析过程,对各支腿对动平台的作用进行独立分析.通过卡氏位移定理求得输入输出之间的转换关系,并建立了平面支腿位移放大比与结构尺寸的直接关系,基于遗传算法进行了结构尺寸优化.最后完成了样机有限元分析及实验研究,结果验证了分析及优化方法的可靠性,理论模型与有限元仿真及实验结果的误差分别小于4%和12%.

基于ANSYS的3种四杆柔性铰链机构刚度特性分析

单平行四杆柔性铰链机构作为移动副被广泛用于超精密工作台、精密传感器中。超精密工作台依靠其变形产生位移,故刚度特性对其定位精度影响较大。针对3种不同类型的四杆柔性铰链机构,对其刚度进行理论计算,同时,基于有限元软件ANSYS 12.0分析了3种不同类型的四杆柔性铰链机构。通过比较、分析得出了不同的外形尺寸对于四杆柔性铰链机构刚度的影响程度以及3种机构之间的刚度关系,为确定3种机构的适用场合和在MEMS设计过程中柔性铰链的选用提供了依据。