液压作动器协调加载调试台设计

以某型机翼载荷校准试验为背景,设计了一种用于飞机载荷校准试验的液压作动器协调加载调试台。通过空气弹簧模拟飞机机翼刚度,实现变刚度模拟,对作动器进行单点或多点协调加载的性能参数调试。调试后将作动器安装到真实机翼处进行校准试验,不仅提高了作动器的跟随性,优化了控制参数,同时提高了试验的效率和安全性。该调试台不仅实际应用效果良好,并且能够扩展到其他领域液压作动器协调加载调试中,有很好的工程应用前景。     

一种频率密集型结构的模态测试方法

基于结构的自由振动响应,提出了单点脉冲激励的位置优化方法。优化的物理意义为：增强结构自由响应中待识别振型的参与,抑制其相邻振型的参与。给出了基于单点激励位置优化的ITD模态测试法和该方法的流程图,并进行了数值模拟。结果表明：该方法对频率密集型结构的模态参数识别有较好的效果,并且所需要的激励条件在实际工程中比较容易实现,具有较强的工程应用价值。     

破碎带小岩体三轴试验方法探讨

在工程实践中,岩体的抗剪强度参数是评价工程稳定性的重要依据,三轴试验则是获取岩体抗剪强度参数最重要的方法之一。然而有些大型工程地基岩体中存在大量破碎带,该区域既无条件进行现场三轴试验,也没有办法取得足够岩样在室内进行常规三轴试验。在这种特殊情况下,需要寻找一种新的试验方法获得破碎小岩体的抗剪强度参数。本文对取自某水电站坝基破碎带小岩体进行了室内多点三轴试验（常规三轴试验）和单点三轴试验,利用莫尔库伦强度理论,计算小岩体的抗剪强度参数内聚力C值和内摩擦角φ值。通过对两种试验结果的分析和比较,得出单点试验方法是可行的,试验结果是可用的。本文研究结果对用室内方法获得破碎带小岩体的抗剪强度参数进行了有益探索,丰富了室内岩石试验方法。     

FMECA在飞机结构试验调试中的应用

飞机静力/疲劳试验前需进行加载点单点调试,目的是检验加载点安装是否正确,各点油路、控制、采集系统线路连接是否正常。对于加载点多、加载形式复杂的试验,试验调试工作持续周期长,影响试验周期。故障模式影响及危害性分析(FMECA,Failure Mode Effect and Criticality Analysis)是可靠性分析中的经典方法,将FMECA分析技术运用到飞机结构试验调试中,建立加载点结构组成图、功能框图和可靠性框图,统计每种故障的严酷度和故障发生概率,并最终生成加载点的FMECA分析报告和危害性矩阵图。该分析结果可为试验调试提供重要参考,同时该方法可以加快飞机结构试验的调试速度和提高试验可靠性。     

电反馈式伺服阀控制参数半物理整定方法

针对目前电反馈伺服阀控制参数整定周期长、调试效果不理想的问题,介绍一种电反馈伺服阀控制参数的半物理整定方法。采用计算机数值模型代替真实模拟电路对伺服阀机械液压部分进行实时反馈控制;通过更改虚拟参数,得到半物理最优控制参数,并以此为依据调节实际模拟电路。试验表明,该方法相比直接调节模拟电路参数的方法具有参数调节范围大、调试及观测方便、调试数据实时保存等优点,适用于伺服阀研制开发阶段的结构参数优化试验,可以快速找到与当前结构参数匹配的控制参数,为新型电液伺服元件的研制提供技术支撑。     

基于误差的PID参数自调节控制技术研究

针对结构强度试验控制系统PID参数整定问题,开发了一种基于误差函数的PID参数自整定技术,解决了传统结构强度试验控制系统参数不能在加载过程中跟随误差变化的难题,建立了结构试验系统模型。基于载荷误差变化,实现PID参数实时改变,并通过结构强度试验平台,验证了本文提出的方法。仿真和试验结果显示,该方法有效提高了控制系统响应速度,减小了加载过程的动态误差,提高了结构强度试验的加载精度和试验效率,降低了试验风险,在工程实践中有较大的应用价值。     

集成参数化有限元与响应面的矿用螺旋输送机带式螺旋轴轻量化设计

针对工程机械优化目标函数隐性化和求解效率低的问题,文中提出了一种集成参数化有限元与响应面的优化设计方法,并以矿用螺旋输送机带式螺旋轴轻量化设计为例,说明了该方法的思路与实现过程。为提高有限元建模效率,开发了基于APDL的带式螺旋轴参数化有限元模型,实现了不同尺寸带式螺旋轴的快速有限元分析。通过析因试验筛选出对带式螺旋轴受力分布和疲劳寿命影响显著的设计变量,并以结构强度和疲劳寿命为约束建立带式螺旋轴轻量化设计模型。采用优化的拉丁超立方采样并结合有限元仿真结果建立响应面模型,来拟合设计变量与目标函数之间的隐式关系,最后通过Minitab响应优化器进行寻优求解,实现带式螺旋轴减重15.4%。求解及验证结果表明：所提出的方法不仅轻量化效果明显,而且可以在保证计算精度前提下缩短设计周期,提高整体优化效率。     

基于人工神经网络的板料弯曲成形工艺优化及回弹分析

结合人工神经网络所表现出来的良好特性,利用正交试验获得的数据作为神经网络的训练样本,建立输入为弯曲工艺参数、输出为回弹量的神经网络模型,并通过样本检验了ANN模型的准确性,从而缩短设定工艺参数的时间,在工艺参数取值范围内,采用ANN模型代替CAE软件模拟试验,结合正交试验法,对工艺参数进一步优化.结果表明:将神经网络与正交试验、数值模拟三者结合用于板料弯曲成形参数优化,可以缩短优化工艺参数的时间.提高工艺设计效率,并能获得比单纯使用正交试验和数值模拟方法更为优化的结果.     

结构强度试验控制系统分路校准仿真研究

针对结构强度试验传感器分路校准技术,通过编程对整个校准流程进行了仿真分析。该程序可以实现传感器分路校准仿真,并获得试验控制系统的配置参数。根据仿真结果,可以实现参数的效验进而对试验的过程给出精确控制。对试验校准误差的可能取值范围进行了仿真,仿真结果可以指导试验,发现问题并迅速排除故障。试验验证表明,仿真结果与实际测试具有很好的一致性。     

基于正交试验设计的客车车身结构优化研究

应用MSC.Nastran软件对某客车车身骨架结构进行四种不同工况下的截面尺寸优化,然后采用正交试验设计方法,分析了四种优化工况结果在综合优化分析中所占的最优权重,确定了最优的综合优化方案.通过对综合优化后的车身结构进行分析校核可以确认,引入正交试验设计方法进行结构综合优化,可以在确保大客车车身刚度、强度和模态等性能指标的前提下,实现结构多工况优化设计和车身结构的轻量化.     

高频焊接螺旋翅片管的顶锻力控制系统的设计

针对高频焊接螺旋翅片管过程中顶锻力不稳定、变化范围大、压带轮磨损严重等问题,提出一种变结构模糊控制方案,根据不同的工况采用参数和控制规则不同的模糊控制器。该文对控制系统的结构、工作原理及系统实现等进行了分析,仿真试验和实际应用表明,把模糊控制应用于顶锻力的调节是可行的,控制效果良好,缩短了调试时间,大大减少了压带轮的磨损。     

高速主轴轴承油气润滑系统的气量调节与应用

为实现高速主轴轴承油气润滑系统的气量调节,设计了一种气量调试回路,通过特定的调试过程,实现了润滑系统供气量的定量调节。开展主轴轴承油气润滑温升试验,得到了轴承的温度变化曲线;结果表明,气量调试前后主轴轴承的稳定温度明显降低,从而证明了气量调节方法有效,对于实现主轴轴承润滑参数优化、提高主轴热稳定性具有实际意义。     

全断面岩石掘进机刀盘结构主参数的优化设计

全断面岩石掘进机(TBM)刀盘是TBM的核心部件,其结构参数设计是其核心技术之一。论述以青海隧道的TBM刀盘结构设计为背景,考虑青海隧道地质岩石边界条件,根据相关的刀盘结构参数设计的复杂工程技术要求,建立了刀盘结构主参数优化设计模型,以刀盘结构强度和刚度为优化目标,采用近似相应面模型建立刀盘结构强度和刚度分析的近似模型,进而采用多目标遗传算法对刀盘主要结构参数进行优化。与原TBM刀盘结构设计方案进行对比表明,本文获取到的刀盘主结构优化设计参数具有更好的刀盘结构刚度和强度,可以改善刀盘主轴承受力状况,延长主轴承寿命和滚刀寿命,可以为工程师在进行刀盘结构设计时提供刀盘的主结构参数,提高刀盘结构的强度和刚度性能。     

某轿车白车身结构强度分析与优化研究

在车辆开发过程中,车身结构强度是评价车辆安全性的重要指标之一。采用有限元分析法来对汽车白车身结构强度进行分析,可以有效缩短汽车白车身研发过程,并优化车身制造成本。以某轿车白车身为研究对象,以车身结构强度及不同工况下乘坐安全性为导向,对轿车白车身结构进行分析,并提出优化方案。首先,采用Hypermesh软件建立了轿车白车身模型;接着,结合轿车实际工程,在制动工况下对车身结构强度进行分析;最后,对安全带固定点以及驾乘座椅连接位置进行应力及变形分析,并对当前白车身提出有效优化方案。结果表明,通过有限元分析,可在保证车身结构强度的基础上实现轻量化,并降低企业生产成本。     

航天器密封舱结构的安定分析与优化

壁板式密封舱结构是返回式航天器的主要金属部件,其载荷复杂、可靠性要求高、结构优化目标不易实现。由于以弹性极限为核心的传统设计方法难以在保证强度的前提下有效实现结构减重,提出了一种基于安定理论的密封舱结构设计与优化方法。使用Abaqus参数化建模方法对不同参数组合下的模型进行了批量化安定分析,在得到各种设计构型的安定载荷因子后进行了详尽的敏感度分析,综合考虑了各构型的质量强度关系并给出了效率较高的设计方案。研究结果表明,将安定分析用于密封舱结构,可以在保持质量不变的前提下,通过优化结构尺寸有效提高承载能力。     

基于特征根的结构强度试验控制系统参数优化

结构强度试验过程中,由于电液伺服系统、连接件及试验件数学模型难以精准获得,以数学仿真为主要手段的控制系统参数优化得到的最优解精度较低,并且以自适应及模糊控制方法为代表的优化方法,与协调加载控制器结合较差,对实际试验指导作用不明显。本文首次在结构强度试验控制系统参数优化研究方法中,提出基于特征根的方法,对控制参数影响闭环系统特征根的方式进行研究,为提高控制系统稳定性提供直接计算方法。     

一种基于强度试验的加载控制技术的研究

随着社会科技的持续发展,对于强度试验的加载方式,技术人员越来越关注结构强度试验中的张力压缩垫加载技术的研究,该项技术不仅对试验件的强度进行更复杂的测试,还可以全面测试试验件结构强度的张力,以及优化压力垫加载技术.文中分析了拉伸压缩垫加载技术在结构强度试验中的应用与研究,提出的相应优化措施.     

液压纠偏机构强度分析及结构优化

以初步设计的液压纠偏机构为研究对象,建立了基于ANSYS/APDL的参数化有限元模型,对其进行强度分析;建立了液压纠偏机构的结构优化模型,采用零阶优化方法求解得到最优设计参数,在满足结构强度的同时实现了轻量化;以优化结果为依据重新设计了液压纠偏机构并进行制作,目前使用效果良好。     

盘式永磁同步轮边电机主轴与轴承过盈配合研究

有限元法是结构分析中最有效的数值分析方法,基于ANSYS Workbench对盘式永磁同步轮边电机主轴与轴承过盈装配的应力分布进行了数值计算仿真,仿真结果可以评估过盈配量,为过盈配合的联接强度分析和优化设计提供参考,可以有效地缩短调试周期并且减少生产成本。     

钣金结构件变形的有限元分析

在电子产品的结构设计中,常常采用钣金零件作为起防护支撑作用的结构件.通过对这种零件结构的优化设计,可以在轻量化的基础上实现较高的强度和刚度.文中采用有限元模拟的方法对某产品的罩盖支架的结构刚度进行了分析,在产品的设计阶段为零件结构优化提供依据,降低了研制费用、缩短了开发周期.