快速阀的动态过程及有关参数的设计与分析

本文分析了快速阀的动态过程,建立了动态方程并编制了求解动态方程的计算机程序。提出了计算快速阀驱动电路参数的一种简化方法;并对磁系统的正确设计提出了一些见解。     

压杆屈曲方程传递差分法的推导

将传递差分法与矩阵法相结合 ,提出了一种建立压杆屈曲方程的新方法 ,从而简化了大量的复杂计算     

基于滚子轴心线转角的弧面凸轮三维模型的构建

根据弧面凸轮啮合的特点,提出了一种基于实际范成运动的三维建模方法.与通常由空间共轭曲面啮合理论方程导出的轮廓面建模方法相比较,此方法在建模简化性、实用性方面作出了有效的探索.     

球轴承径向载荷积分常数拟合及其应用

分析了球轴承径向受力时径向变形计算的复杂性,提出了通过拟合径向载荷积分常数简化径向变形计算的方法。针对常用的曲线拟合基函数,分别阐述了其拟合计算方法,并以基函数最高幂次为基准,比较了4种拟合方法的拟合指标,最终判定有理基函数具有较高的拟合精度。将拟合函数用于径向变形的计算,使三个变量相互耦合的方程（包括一个积分方程）简化为两个简单方程的迭代。算例表明,简化算法具有足够高的精度,实验结果与计算结果趋势的吻合度较高。     

一种全新型弧面球包络凸轮分度机构的研究

提出了一种全新型的弧面球包络凸轮分度机构，大幅度简化了凸轮分度机构的结构。介绍了其结构形式及工作原理，推导了其啮合方程和凸轮廓面方程，研制了样机，总结了其优越的结构特点及推广应用前景。     

确定结构极限载荷的有限元简化算法

基于线性硬化材料形变理论，本文提出了一种计算结构极限载荷的有限元简化算法。与传统的弹塑性增量有限元方法相比，本方法可以避免每一增量步的平衡迭代和在每个高斯点的本构方程的积分，同时该方法不仅理论简洁，而且易于编制成程序或耦合入其他有限元程序中。     

考虑摩擦时机组动力学方程的求解方法

本文对考虑摩擦力时机组动力学方程的求解提出了不同于传统方法的“简化的逐次逼近法”和为满足机组稳定运转周期性条件需修正初始速度的修正方法,并给出了相应的计算格式。计算实例表明,应用文中方法对机组进行动力学分析,其计算工作量比传统的“半步法”减少3/5左右。同时,所述方法可把动力学方程的数值求解统一为一种形式,其计算程序可以通用。     

新型四自由度并联机构运动性能分析与动力学求解研究

提出一种2UPS-RPS-UPU构型的四自由度并联机构,建立了其运动学反解方程,利用速度投影求解了驱动杆速度变化规律,并推导了机构速度雅可比矩阵;基于非保守系统下的拉格朗日方程,推导了系统的动力学模型;为机构动力学分析奠定了基础。提出一种可快速求解拉格朗日方程的方法,结合方程特点,将2阶偏微分项简化为乘积运算,1阶偏微分项通过类似于差商求导的方法简化求解,并利用Matlab对推导结果进行数值计算,绘制机构运动学、动力学各参数变化曲线以及相互关系;并将三维模型导入ADAMS进行仿真,最后对比ADAMS和Matlab仿真结果,表明两种结果完全吻合;从而验证了该方法的正确性和可行性,为后续研究和求解该类问题提供了方法依据;对该机构的进一步研究,以及相关类型的并联机构设计、控制以及性能分析等具有一定的指导性的意义。     

剪切阀式磁流变阻尼器实用设计方法研究

建立了一种基于经验的剪切阀式磁流变(MR:magnetorheological)阻尼器简化设计方法,在阻尼器磁路设计中先参考已有设计预设阻尼通道长度和修正系数,并将结构设计的基本方程与各磁场通道同时饱和原则相结合确定阻尼器结构的基本参数。分析了MR阻尼器各主要性能指标和设计参数间的关系,提出一种针对剪切阀式MR阻尼器的体积最优的3变量优化模型,并对设计的阻尼器进行了数值模拟和试验研究。结果表明,此简化设计方法简便、有效,可作为剪切阀式磁流变阻尼器工程设计的一种实用方法。     

柴油机连杆动力学分析的新方法

认为连杆是刚体，作平面运动，手出运动方程；基于刚体平面运动理论，提出一种新的柴油机连杆动力学数值计算方法——转动惯量法；该方法进行连杆动力学分析速度快，计算精度也得到提高；通过证明可以发现“连杆多质量代替法”仅是该方法的一种简化形式。     

空间轻钢框架结构的抗震性能分析方法探讨

根据空间轻钢结构的特点，提出了考虑约束扭转的三维简化塑性铰梁柱单元模型的方法。根据杆层模型和所提出的简化塑性铰模型非线性刚度方程，推导了空间轻钢结构的振动方程，编制了三维空间轻钢结构材料非线性动力计算程序。通过计算结果与ANSYS分析结果进行比较，验证了该方法的正确性。根据分析结果提出了改善非对称空间轻钢结构抗震性能的建议。     

带齿薄壁短圆筒振动试验模型的相似设计方法

针对带齿薄壁短圆筒振动分析的试验模型简化问题,基于相似理论提出一种动力学相似模型的设计方法。以带3个锥形齿的薄壁短圆筒为典型研究对象,应用Donnell非线性应变-位移理论建立数学模型,得到带锥形齿薄壁短圆筒的频率方程,并使用量纲分析法建立带锥形齿薄壁短圆筒原型与完全几何相似模型的动力学相似关系,在此基础上,重点研究简化为不完全几何相似的相似模型设计方法,并推导了理论计算公式。为简化说明,以将薄壁短圆筒上3个锥形齿简化为T形齿为例,分别给出将其中1个锥形齿简化为T形齿、2个相邻较近的锥形齿简化为1个T形齿和3个锥形齿简化为2个T形齿等三种不同情况的设计方法,并采用有限元法对简化前后的原型和模型的固有特性进行对比,验证了所提出相似设计方法的有效性和正确性。     

时栅的波动方程分析与行波形成新方法

分析时栅位移传感器运动坐标系的产生机理。为了简化时栅结构使之更易于产品化,在分析其波动方程的基础上,明确磁行波和电行波的联系与区别,进而提出一种新的行波形成方法以及相应的机械结构,从而构成一种新形式的时栅传感器。初步的试验结果表明,传感器产生出正确的电信号,证明此方法是可行的。至此摆脱了采用传统模式的运动磁场产生方法,加工工艺大大简化。     

数控刀位点的B样条精确拟合

为了满足现代NURBS曲线加工的要求,提出了把数控刀位点进行分段并按照用户设定精度进行快速拟合的一种算法。在拟合的过程中,通过不断地分析逼近误差,调整节点矢量,进行最小二乘拟合,直至使生成曲线达到规定的精度。利用上述方法进行最小二乘拟合时,建立的矩阵方程存在大量的零元素,采用了新的数据结构来存储矩阵方程,节省了内存空间,简化了求解步骤,获得了较快的计算速度。     

基于主轴转速的机床热误差状态方程模型

本文提出了一种基于主轴转速的机床热误差状态方程模型。该模型利用机床主轴转速而不是用机床温度场预报机床的热变形,因此极大简化了其应用。采用了连续系统状态空间模型辨识方法对状态空间模型进行辨识。实验结果表明状态空间模型可以满足要求,且优于直接利用最小二乘法对线性差分方程辨识所得的结果。     

面向五自由度机器人的新型控制算法研究

在传统机器人运动学分析方法的基础上,对机器人运动学方程进行了简化。根据简化后的运动学方程构造了一种新的运动学分析算法。以该算法为核心,设计了一种软件化的五自由度步进电机机器人控制器。该控制器能够依据输入的空间坐标信息按照新设计的算法计算各关节变量,根据驱动电机特性通过并口发送控制脉冲控制机器人运动。计算实例验证了所设计的算法和五自由度机器人控制器的可行性。     

三偏心蝶阀车削方法研究

通过对三偏心蝶阀零件研究，提出了一种新的加工方法。基于车削加工与圆锥零件特征分析，通过对坐标系进行平移旋转，巧用圆锥曲线极坐标方程，联立数控车床车削关系，推导出阀板的截面方程以及密封面的曲面方程，以此建立新的工件加工模型，接着讨论了加工参数的设置，并基于MATLAB软件模拟了加工效果，经过实际加工对比测试，该方法简化工艺，使得普通数控车床也可以进行偏心圆锥工件的加工，降低了编程难度，有效地提高零件加工质量和生产效率，为实际生产提供经验和借鉴。     

采用顶点删除的STL模型分簇简化方法

STL模型的简化技术对改进STL模型的精度质量有很重要的作用。对STL模型简化方法进行了研究,提出了一种改进的简化方法———STL模型分簇简化方法,并对SolidWorks软件进行二次开发,在此软件中实现算法功能,结合实例进行了验证。STL模型分簇简化方法提高了简化速率,在简化质量和简化速率方面取得了较好的平衡。     

求解非定常不可压湍流的SMAC隐式方法

基于简化标记和单元(Simplified marker and cell,SMAC)方法,发展一种在任意曲线坐标系中求解三维非定常不可压湍流Reynolds时均方程的隐式数值方法。控制方程包括以逆变速度为变量的动量方程、压力Poisson方程和k–e 湍流模型方程,控制方程的离散在三维标记和单元(Marker and cell,MAC)交错网格系统中进行。为提高方程数值计算的稳定性,动量方程、k方程和e 方程对流项离散均采用Chakravarthy-Osher总变差衰减(Total variation diminishing,TVD)格式。动量方程、k方程和e 方程离散后的代数方程组采用循环三对角阵算法(Cyclic tridiagonal matrix algorithm,CTDMA)方法进行求解,Poisson方程离散后的代数方程组采用Tschebyscheff超线性松弛(Successive linear over relaxation,SLOR)方法交替方向迭代求解。用该方法自编程序对简化后的射流放水阀内非定常流场进行数值模拟,计算结果和试验结果吻合。     

小尺寸闭式过盈联接配合压力的研究

针对小尺寸闭式过盈联接配合长度方向上装配压力呈大非线性分布这一问题,提出一种基于薄壳轴对称变形理论,并通过求解积分结合积分方程来实现装配压力解析的方法。该方法就小尺寸闭式过盈联接的简化模型,即一端固定的薄壁圆柱与刚性转轴过盈配合模型进行了求解,与有限元仿真结果具有较好的一致性。易于在高速微型机械的设计和应用上推广。