基于刚柔耦合的综合传动汇流行星排断齿故障动态特性仿真研究

针对综合传动装置中的汇流行星排,为了掌握实际工况下断齿故障对其动态特性的影响,基于多柔性体动力学(MFBD)技术,在RecurDyn中建立了刚柔耦合多体动力学仿真模型,得到了行星齿轮的动态应力分布云图,确定了危险点的位置,并对考虑柔性变形前后的动态响应特征进行了对比分析;在此基础上建立了汇流行星排的断齿故障仿真模型,并利用其接触力及加速度信号的对比分析进行时频域上的故障特征提取,研究结果可为汇流行星排的故障诊断、寿命预测等提供一定的依据。

深孔内表面结构光三维重构

为实现针对深孔内表面几何形状的高精度三维重构,搭建了一套基于结构光的三维检测系统。首先,介绍了该检测系统的构成及相关测量原理,并验证了在某一确定范围内图像距离与实际距离近似呈线性关系,该论断为后续检测奠定了坚实的理论基础;然后,针对深孔模型实物以及对应的内表面展开成平面模型分别进行结构光检测,从而验证了检测方案的可行性以及检测系统的实际效果。结果表明:该检测方案在理论上可行,在实际应用中系统的检测精度能够达到亚像素水平,绝对偏差控制在0.034 7 mm的范围内;最后,在实际应用于深孔类零部件内表面检测的过程中,实现了针对该零部件内表面几何形状的高精度三维重构。

层状复合结构的应力波传播规律及能量耗散机制研究

为研究层状复合结构的应力波特性和能量耗散机制,设计了碳化硅陶瓷/超高分子量聚乙烯/钛合金(SiC/UHMWPE/TC4)和SiC/TC4/UHMWPE两种复合结构,并进行了SHPB(split-Hopkinson pressure bar)试验和数值模拟。基于金属丝缠绕材料(entangled metallic wire material,EMWM)出色的能量耗散性能,设计了SiC/UHMWPE/EMWM/TC4和SiC/TC4/EMWM/UHMWPE复合结构,并进行了SHPB试验。结果表明,复合结构中的EMWM对应力波的透射传播具有延迟和阻碍效应。EMWM复合结构主要通过反射大部分入射能量来耗散冲击能量,相比于其他复合结构主要通过SiC的破坏来耗散冲击能量相比,EMWM复合结构的能量耗散机制更合理,抗冲击性能更好。UHMWPE置于SiC的背部可以充分发挥UHMWPE和EMWM的缓冲性能,减小SiC的损伤。而TC4置于SiC的背部会加剧SiC的损伤。

多功能可移动机械臂平台的研制

本成果基于即时定位与地图构建技术(SLAM)和在安全外壳协议(SSH)的远程控制与数据回传技术,研发了即时地图构建与远程控制与图像回传技术的多功能可移动机械臂平台。经实践:该技术可用于民用领域的扫地机器人和军事领域的军用机器人,都极大地解放了操作人员的负担。