基于线性规划的管材下料最优化研究

在弯管成型技术中,不同形状的弯管或许对应着不同尺寸的直管,这就需要对管材的下料进行规划。基于此,设计一种基于线性规划的管材下料算法,针对管材使用最少和管材余量最少两种情况,分别求解出最优下料方案,并通过UI设计实现人机交互,便于操作使用。

具有解析解的1T2R重载并联稳定平台运动学及动力学建模

针对一移两转舰船重载并联稳定平台普遍存在伴随运动、不利于求解运动学解析解且增加控制系统难度的问题,提出一种去除绕z轴伴随转动、具有解析解的1T2R变异3UPS-PUU-2SS并联稳定平台机构。通过分析空间约束支链的运动特性,证明了该机构没有绕z轴的转动。采用空间闭环矢量方程法,建立约束方程组和运动学模型,进而求得伴随移动和逆运动学解析解。通过快速极坐标搜索法绘制该机构的可达工作空间,并通过雅可比矩阵条件数分析该工作空间的灵巧度;基于虚功原理建立该机构的动力学模型,通过5次多项式插值法进行数值求解,绘制驱动力理论曲线并与动力学仿真曲线进行对比。理论与仿真结果表明:可达工作空间可以满足某舰船四级海况下的运动补偿要求,其全局灵巧度大于0.32,动力学模型的理论与仿真结果最大误差在1.42%以内,验证了动力学模型的准确性;该并联机构运动学与动力学性能良好,为其实际应用提供了理论基础。

低剖重载3UPS-3SS稳定平台运动学及性能分析

为了实现并联机构上平台的位置控制,对一种双层可拆卸低剖面重负载的3UPS-3SS并联机构进行运动学分析。首先,对该机构采用旋量理论、G-K公式,分析并验证了其为1T2R工作模式的三自由度并联机构;其次,对机构进行运动学分析,通过矢量方程法建立了位置反解模型和约束方程组,进而得到运动学反解的表达式,凭借反解解析式求解了雅可比矩阵;最后,建立运动模拟模型,考虑实际工作模式条件,对模型进行简化,并通过MATLAB软件通过遍历法和快速极坐标法描绘其可达工作空间,证明了该机构的可行性。此研究为该机构的动力学和控制奠定了理论基础。

基于OCCT的滚刀径向整体铲磨砂轮的建立

高精度、高效率的齿轮加工中,滚齿加工是关键工艺之一。为了提高滚刀铲磨精度,需要对铲磨砂轮的精度进行更高要求。基于开源几何内核Open CASCADE Technology,建立滚刀模型,并将其进行切片、离散化处理,从而建立滚刀轮廓的数学模型。使用空间啮合原理、坐标系变换原理实现生成砂轮轴向轮廓的算法,将该方法应用于实际制造中,可保证磨削滚刀的精度,提高齿轮滚刀的设计和加工水平。