高速列车受电弓上下臂杆气动降噪大涡模拟研究

受电弓是露置于高速列车顶部的重要受流装置,其所产生的气动噪声是高速列车的主要噪声源之一。为了降低受电弓所产生的气动噪声,采用椭圆截面直杆件和椭圆截面纵向扭转杆件两种方案替代原有上下臂杆的圆形截面直杆件,基于大涡模拟(large eddy simulation,LES)结合Ffowcs Williams and Hawkings(FW-H)声类比的方法分析流场特征与气动噪声辐射,研究新型受电弓杆件对流场及近、远场气动噪声特性的影响。研究结果表明:在不同列车速度下,与圆形截面杆件相比,椭圆截面纵向扭转杆件受电弓在近、远场辐射的气动噪声有所减弱,具有一定降噪效果;当列车速度为300 km/h时,椭圆截面纵向扭转杆件受电弓远场25 m处声压级最大值可降低约4.3 dB(A),降幅约4.4%;当列车速度为400 km/h时,其近场7.5 m处声压级最大值可降低约5 dB(A),降幅约5.5%。

柔性臂杆、柔性关节空间机械臂T-S模糊轨迹跟踪及双柔振动并行综合控制

针对存在参数不确定和外界干扰的柔性臂杆、柔性关节空间机械臂追踪期望运动的问题,设计了基于T-S模糊模型的滑模鲁棒控制方案和双柔性振动并行控制方案。首先,设计了关节柔性补偿器以提高系统的等效关节刚度。其次,利用反馈线性化技术建立了系统追踪期望轨迹的误差动力学方程,通过对系统Lyapunov稳定性证明来选择滑模控制参数;简化并改进T-S模糊推理规则,提出了模糊滑模鲁棒控制方法,可解决滑模控制的抖振问题并具有计算量少、控制力矩小的优点。再次,提出了柔性臂杆振动模态的直接反馈控制方案,解决了双柔性并行综合控制的问题。最后,运用逐步仿真的方法,对比仿真结果,证实了所设计轨迹跟踪、双柔性并行综合控制方案的有效性和稳定性。

基于Creo的臂杆压铸模数控编程与仿真加工

介绍了利用PTC Creo Parametric 2.0进行数控编程与仿真加工的基本过程,分析了某型工程机械中臂杆零件的特点。以臂杆压铸模的上模为例,研究了利用PTC Creo Parametric 2.0"制造"模块中的"NC装配"组件进行压铸模数控编程与仿真加工的具体步骤,指出了"制造环境"的设置是整个数控仿真加工过程中的关键所在,并阐述了利用Creo进行仿真加工所具有的独特优势。

基于Creo的臂杆压铸模设计

分析某型号筑路机中臂杆铸件的特点,介绍利用PTC Creo Parametric 2.0进行压铸模设计的基本流程,研究压铸模传统设计方法和现代设计方法的优缺点。以臂杆的压铸模设计为例,分析了利用PTC Creo Parametric 2.0制造模块中的铸造型腔组件进行压铸模设计的过程,指出了分型面设计在模具结构及模具拆模中的重要性。

挖掘机臂杆长度的运动学优化

机械的运动优化应先于动力优化实施，但运动优化目标函数难以确定，因此应用较少。挖掘机是一种仿生工程机械，工作时铲斗应能在工作空间中沿任意路径迅速移动。基于矩阵奇异值分解建立的‘运动能力’准则可以较准确地衡量铲斗参考点沿任意方向快速运动的能力，并由此得到挖掘机动臂和斗杆的最优长度比。

复合材料臂杆刚度性能研究

为获得大型复合材料臂杆刚度特性用于结构动力学仿真,采用有限元建模和试验测试两种方法,分别得到试验件一阶模态频率与弯曲及扭转刚度。分析结果与试验结果并不吻合,对产品刚度降低原因进行了分析,不良成型工艺和纤维打断对复合材料产品的刚度特性有着较大的影响。

臂杆法火炮身管直线度测量仪总体设计

介绍了火炮身管直线度测量的一种新方法。论述了用臂杆法测量火炮身管直线度的原理,提出了为提高测量精度所采取的有效措施;精度分析表明,这种仪器在火炮身管直线度的测量中具有一定应用价值。

机械臂臂杆刚度主动控制下的末端振动特性研究

机械臂在运动过程中会因臂杆柔性引发结构变形和弹性振动,降低机械臂末端的定位精度和运动稳定性,将结构振动控制方法用于机械臂的振动抑制研究具有重要意义.基于变刚度主动控制的设计思想,提出了臂杆刚度主动控制方法,通过改变机械臂臂杆的轴向受力状况来主动改变机械臂的刚度.采用变形耦合法描述了机械臂的非线性变形,进而结合假设模态法和拉格朗日方程建立了臂杆的变刚度动力学模型,并进行了数值仿真.在此基础上,设计了基于臂杆刚度主动控制方法的单自由度实验台,分析了不同预紧力下机械臂末端的振动特性.数值仿真和实验结果表明,随着预紧力的增加,机械臂末端的振动幅值得到衰减,验证了臂杆刚度主动控制方法的有效性.通过采用响应面法建立了机械臂末端的振动响应与预紧力的关系,并基于内部映射牛顿法的子空间置信域法优化算法对预紧力进行了优化分析,得到了最优预紧力.该研究可为机械臂的精细动力学建模和振动抑制提供一定的理论依据,并为研究经济型低刚度材料的刚化问题提供了方向,以利用廉价低刚度材料取代目前所应用的昂贵高刚度材料.

基于多目标遗传算法的机械臂杆件长度设计

基于传统最优化理论及经验估计法的机械结构优化设计存在局部极值、对目标函数的可微性有严格要求、优化结果与初始值有较大的相关性等。以五自由度机械臂杆件长度优化设计为例,建立以机械臂各杆件长度为变量的总功率、各关节角加速度和结构紧凑性的目标函数,运用多目标遗传算法结合模糊判断策略的智能优化方法,并与传统设计方法的求解计算进行对比分析,表明智能优化方法对机械臂杆件长度的优化设计结果更加满足经济性、稳定性和结构空间的要求。

自驱动关节臂坐标测量机臂杆变形静态误差预测模型

自驱动关节臂坐标测量机关节上增加了驱动电机、减速器等器件,受重力作用导致杆件弹性变形,由此带来的测量误差不容忽略。基于旋量指数积公式建立了自驱动关节臂坐标测量机测量模型,建立了关节重力坐标系间变换矩阵表达式。因臂杆具有柔性,提出了自驱动关节臂坐标测量机静态变形误差预测模型。对自驱动关节臂坐标测量机三种典型姿态的臂杆变形误差进行预测,利用ANSYS Workbench软件进行有限元静力学仿真。设计研制了自驱动关节臂坐标测量机臂杆变形等效实验样机,进行了臂杆变形检测实验,实验结果表明,经臂杆变形误差预测模型修正后,变形误差减少了88%左右。仿真和实验的结果表明该研究可使自驱动关节臂坐标测量机的测量精度有效提高。

塔机主臂杆三维裂纹应力强度因子的计算

采用三维裂纹奇异单元列式方法对含纵向闭合裂纹塔机主臂杆接头部位进行了应力分析和应力强度因子的计算,分析了焊接残余应力对塔机主臂杆母材强度、环向拉应力和应力强度因子的影响。

汽车起重机主臂杆折弯的焊接修复

介绍了某汽车起重机主臂杆的焊接修复工艺,按照"等强匹配"原则选择焊接材料,采用合理的坡口形式和焊接规范进行双道焊,对折弯处进行修补。

焊接残余应力对DBQ3000型塔机主臂杆纵向闭合裂纹强度的影响

本文用SQCE理论,分析计算了焊接残余应力时DBQ3000塔机主臂杆母材(无缝钢管φ219×20)纵向闭合裂纹强度的影响.结果表明,虽焊接残余应力对焊接材料本身的强度和引发焊接裂纹有不利的影响,但焊接残余应力的存在降低了母材的环向拉应力,使裂纹尖端的应力强度因子下降,故具有提高塔机主臂杆母材纵向闭合裂纹强度的作用。

基于CATIA的宏程序自动生成车门限位器臂杆轨迹的设计

本文通过对车门限位器臂杆轨迹的常规设计方法的探究总结,将其编写成CATIA软件可读的宏程序。程序中只要在CATIA软件中点选设计限位器臂杆时所需要的四个基础元素,并将元素转化为程序可读参数,代入程序进行运算。根据限位器臂杆轨迹的设计方法,将需要进行重复的设计步骤,利用其设计方法中的重复性,使人为可以设定最大开启度和间隙角度等参数,让程序根据所输入的参数进行重复的运算,最后自动绘制生成限位器臂杆轨迹。使车门限位器的开发周期得以缩短;开发方法得以简化;布置调整得以轻松;设计结果得以准确。

基座、臂杆全弹性空间机器人的递归CMACNN控制

探讨了基座、臂杆全弹性影响下的漂浮基空间机器人系统的轨迹跟踪问题。将弹性基座与臂杆间的连接视为线性弹簧,推导出系统的动力学模型,并将其视为双时间尺度系统。对于慢变子系统,针对刚性运动的轨迹跟踪问题,利用递归CMAC神经网络(CMACNN)具有动态特性的优点,逼近动力学方程不确定项,设计递归CMAC神经网络控制方案,提高了跟踪性能;对于快变子系统,针对弹性基座与两柔性杆的振动,采用线性二次型最优控制抑振。仿真验证了此复合控制方法的有效性。

设备吊装中平衡梁和吊车臂杆相对角度的精确控制

在大长度、大直径石化设备的吊装中,受吊车吊装能力的限制,平衡梁与吊车臂杆在某些情况下发生位置干扰,使吊装工作无法进行。通过使用AutoCAD软件模拟吊装过程中平衡梁和吊车臂杆相对位置的变化情况,可以精确地给出平衡梁和吊车臂杆的相对角度,指导现场吊装作业的实施。文章详细地介绍了使用AutoCAD软件的模拟过程和计算结果以及具体应用实例。

KOBELCO 7150履带式起重机臂杆焊接修复工艺

介绍了起重机臂杆的焊接修复工艺,由于杆件采用薄壁、中等强度材料STK50ME,与较厚的弦臂焊接时,焊接质量非常关键。采用焊条电弧向下焊工艺,可以满足要求。

基于碳纤维复合材料的机器人臂杆优化设计

为了提高机器人的负载自重比,采用碳纤维复合材料替换铝合金材料,对机器人臂杆进行优化设计。通过准各向同性铺层方式测试碳纤维复合材料机器人臂杆的性能,并与铝合金材料机器人臂杆进行对比,确定碳纤维复合材料机器人臂杆的铺层厚度。使用邻域培植遗传算法对铺层角度进行优化,根据铺层设计的经验性原则筛选得到最优解。通过对比确认,优化设计后机器人臂杆的质量减小39.6%,轻量化效果明显。

摇臂杆工艺方法的研究

当前,摇臂杆加工技术被应用于多个领域,成为工具加工领域的一项重点研究项目。本文以此为出发点,对测力矩扳手中摇臂杆加工工艺进行了简要的分析和研究,在探讨了精密冲切、数控铣、线切割这但三种主流工艺之后,得出线切割工艺比较适合该加工工艺的结论。