空间样板在推土机罩盖安装座组焊中的应用

工程机械行业产品更新换代快,客户不仅要求产品结实耐用,还需要良好的外观。推土机产品重要安装座(如发动机、变速箱和驾驶室等)依靠大型设备精加工完成,护罩、护板和盖板等覆盖件安装座多数采取划线或工装组对。常规的定位工装采用厚板焊接、加工和装配,使用过程中穿销轴定位精度高,但制作周期长、成本高、重量大,频繁移动造成劳动强度大。在生产实践中逐步推广应用空间样板,不仅满足装配生产要求,且制造周期短、方便实用,提高组焊精度,避免装配干涉的频繁返修,适应了产品更新换代的步伐。

基于卡箍位置灵敏度分析的空间管路系统避振优化

在航空发动机管路的设计阶段,需要尽量避开航空发动机转子的激振频率以提高管路系统的工作可靠性。以两端通过管接头固定的多卡箍支撑空间管路系统为对象,研究了按有限元理论对其进行动力学建模,进而实施基于卡箍位置灵敏度分析的空间管路系统避振优化的方法。首先,提出了基于“以直代曲”和“坐标转换”的面向任意形状空间管体的有限元建模方法,在此基础上用两个弹簧对模拟卡箍的支撑,以及分别采用“变截面梁”和“弹簧单元”模拟管接头的结构及弹性约束,通过对整体坐标系下各单元进行组集创建了管路系统的有限元模型。然后,通过切比雪夫多项式进行卡箍位置全局及局部灵敏度分析,在此基础上提出了局部灵敏度-卡箍布局寻优方法。最后,以两端带有管接头的3卡箍支撑的空间管路为实例,通过试验校验了空间管路有限元建模方法的合理性。进一步通过全局灵敏度分析减小了设计变量的个数,通过局部灵敏度-卡箍布局寻优方法得到了使管路系统基频最大的卡箍布局。相较于初始状态优化后获得的基频提高了50.54%,且和遗传算法相比,所描述的方法在求解效率上提升了86.87倍。

液压空间管路振动特性试验研究

流固耦合振动问题广泛存在于液压管路系统中。为了研究流体流量和卡箍约束对管路流固耦合振动特性的影响,利用ANSYS Workbench软件对管路进行了仿真,同时搭建了试验平台。在试验中,采用锤击法分析了不同流体流量和水平管路振动响应之间的规律,研究了不同卡箍材料和约束位置对空间管路系统振动特性的影响。仿真和试验结果表明:随着管路系统中流体流量的增加,管路系统的固有频率会降低,改变卡箍材料及其约束位置能有效地调节管路的固有频率,以避免发生系统共振。

基于空时模型的航空管路卡箍故障诊断研究

针对航空液压管路卡箍振动信号受强噪声干扰,导致航空卡箍故障难以精准识别的问题,提出一种空时模型的航空卡箍故障诊断新方法。建立空间特征提取模型,对航空卡箍的故障特征进行局部融合。在空间模型中引入GRU模块,提取航空卡箍故障信号中的全局特征。结果表明:设计的空时故障诊断模型可实现航空卡箍故障的精准识别。与目前所用的深度卷积神经网络模型、门控循环单元神经网络模型、循环神经网络模型、支持向量机和误差反向传播神经网络模型等5种先进的故障诊断方法进行对比分析,所提方法对航空卡箍故障识别具有优越性。

单塔空间索面自锚式悬索桥悬吊结构安装与体系转换

天津富民桥主桥为单塔空间索面自锚式悬索桥,该桥体系转换是通过对吊索进行3轮循环张拉与几轮循环索力调整来完成,主要介绍悬吊结构(索夹与吊索)安装及体系转换技术。

基于夹边边对的凸多边形间快速相交检测算法

本文在对现有的相交检测算法进行研究的基础上,提出了基于夹边边对的空间平面凸多边形快速相交检测算法,为平面凸多边形间判交问题提供了一致的计算方法,并将算法的应用对象扩展到任意空间平面凸多边形。该算法分为两步:第一步,确定所要检测的两个凸多边形是否都存在相对于另一凸多边形所在平面的夹边边对,如果至少一个凸多边形中不存在相对于另一凸多边形所在平面的夹边边对,那么立即返回两个多边形不相交;第二步,根据前面计算得到的两个凸多边形中的夹边边对,计算两组边对间对应夹边的符号距离判断两个多边形是否相交。

天津富民桥可转动索夹的研发

空间缆索结构的悬索桥主缆线形是空间结构,吊索也是空间结构。空间缆索结构悬索桥的索夹在体系转换时需要与吊索一起在空间进行转动。阐述了一种新型的可转动索夹,其结构能较好地适应空间缆索结构悬索桥体系转换的需要。该索夹已在天津富民桥工程中得到应用。

凸多边形间的相交快速检测算法

以基于带符号距离的三角形快速求交算法为基础,提出一种基于夹边边对的空间平面凸多边形相交快速检测算法,为平面凸多边形间判交问题提供了有效的计算方法,并扩展了算法的应用对象.实验结果表明,该算法在凸多边形相交检测方面,具有理想的鲁棒性和高效性.

空间预应力索桥——浙江省九龙山通天桥

介绍桥梁结构的一种新型式—空间预应力索桥。它应用现代索结构技术 ,从结构形式和使用材料两方面对索桥进行创新 ,有效地解决了困扰这类桥发展的一些主要问题。介绍这种桥梁的设计背景、结构构造和结构特点。这种桥梁适合于跨越海峡、深谷、激流以及风景旅游区的轻荷载桥梁应用。设计所采用的钢板式索夹以及销接式结点等 。

张家界大峡谷玻璃桥缆索系统设计

张家界大峡谷玻璃桥为人行景观桥,该桥采用主缆跨度为430m的空间索面玻璃桥面悬索桥。该桥横桥向布置2根主缆,单根主缆由19根索股组成,每根索股由91丝直径为5.1mm的镀锌高强钢丝组成,采用平行钢丝预制束股法制作。该桥鞍座采用间接传力结构型式,鞍体为全铸结构,架梁过程中需沿顺桥向从边跨向主跨顶推鞍座以协调桥塔两侧的主缆缆力,从而保证桥塔的受力安全。该桥长吊索索体采用高强平行钢丝,短吊索索体采用钢拉杆,吊索安装时利用缆索吊运至相应的安装位置后与索夹连接。索夹分为有吊索索夹和无吊索索夹2种类型,均为销接式,采用上、下对合型结构形式,用高强螺杆连接紧固,两半索夹利用缆索吊运至相应的安装位置后与主缆连接。

销接式索夹几何参数精确计算方法研究

为达到桥梁景观效果,越来越多的悬索桥采用空间缆索设计形式,其主缆和吊杆处于三维空间中,索夹在设计和施工阶段产生的误差,会使结构不能在理想成桥状态下工作,长期作用下,可引起吊杆疲劳断裂。为此,采用空间向量几何和柔性索计算方法,研究销接式索夹的几何参数计算。研究结果表明:空间向量几何和柔性索计算方法用于索夹参数计算,可降低索夹几何误差,满足桥梁工程设计要求。

纳米电极-膜片钳监测单个活囊泡连续释放

Carbon fiber nanoelectrode(tip diameter ca. 100 nm)-patch clamp was firstly applied to real-time monitoring dopamine release from single living vesicles of single Rat pheochromocytoma(PC12) cells with highly temporal and spatial resolution. It is first demonstrated that there are continual vesicle releases of dopamine at the same site in the active release zone, which play a main role in the exocytosis.

自锚式悬索桥空间索夹施工技术

南京长江隧道工程江心洲右汊大桥通过索夹放样,索夹安装顶线标记,成功解决了主缆从空缆到成桥横向位移产生的扭转,确保主缆高强钢丝在成桥状态下的结构受力安全。采用自制螺栓拉拔器对索夹螺栓进行预紧,更加精确地控制了索夹螺栓的预紧力,确保索夹对主缆的握紧效果。

考虑卡箍预紧状态的空间管路3维有限元建模

为了准确分析管路系统的振动应力,在合理引入卡箍预紧状态的前提下,提出了一种空间管路3维有限元建模方法,创建了管路3维实体有限元模型。通过分析上下箍带对管路的夹紧力,确定了模拟卡箍力学特性的弹簧单元刚度值分布规律;卡箍不同位置处的水平和竖直方向的刚度存在比例关系,且比例关系与位置角和方向有关;给出了用实体单元并引入上述卡箍约束的有限元建模流程,其中每个卡箍用2个同面并按照节点分布的弹簧组来模拟,真实地反映了管路的几何特征和卡箍的约束状态,能够适应管路系统动应力求解的需求;搭建了对应模态和谐响应分析的试验装置,并将试验结果和仿真结果进行了对比。结果表明:相对于管单元,采用考虑卡箍预紧的管路系统3维有限元建模方法得到的固有频率和应力响应结果更贴近实测结果,仿真计算与实测的振动应力偏差小于20%。

基于ANSYS平台的多支撑空间单管路避振优化

为了合理地确定航空发动机中卡箍的布局,以有效避开发动机转子的激振频率,进而大幅度降低管路系统的振动水平,基于ANSYS平台,针对多卡箍支撑的空间管路开展卡箍布局优化研究。描述了空间管路的有限元建模过程,将卡箍的位置作为设计变量,卡箍的可移动范围作为约束条件,以管路系统最大第1阶固有频率作为目标函数,建立了空间管路避振优化模型,并给出了先执行灵敏度分析再进行优化求解的方法。结果表明:基于灵敏度分析减少了设计变量的数量后,其优化结果与考虑所有设计变量的优化结果基本一致;优化后管路系统第1阶固有频率增大,避开了所设定的激振频率。通过试验校验了所创建的有限元模型的合理性,并在此基础上进行了卡箍布局优化实践。

自动机异形零件空间曲面精密加工工艺研究

火炮自动机中的关键零件一般具有型腔复杂,精度、硬度(洛氏硬度45HRC~50HRC)要求高的特点,属于高精度、高硬度难加工零件,特别是零件上的空间曲面槽更是机械加工的难题。以某火炮自动机中的关键件——滑板为典型实例,探索外形不规则、具有复杂型腔零件的高精度空间椭圆曲面槽加工工艺,从工艺流程、工艺装置和刀具设计以及具体操作方法几方面综合考虑,提出解决方案;该方案在三轴加工中心上利用辅助轴并配合工艺装置实现了零件高精度空间椭圆曲面槽的加工。该方案的实际应用效果良好,已在多个项目研制中得到推广应用。

爱车公寓创新设计与制造

针对现有小区非机动车随意停放、占用人行道、缺少安全规范等问题,设计了一款停放电动车、自行车的立体停车库。针对电动车设计九杆自重夹持机构,同时配备安全充电装置,实现电动车的夹持和充电功能;针对自行车停放设计空间七杆夹持机构,使其稳定停放;针对自行车推送设计双丝杠机构,能推送自行车移动至同层任意停车位。该车库具有使用方便、存取效率高、防火安全性能强、适用地形广的特点,具有良好地应用前景和推广意义。