基于Deform-3D和正交实验法的2A12铝合金等通道转角挤压工艺优化

在Deform-3D有限元数值模拟过程中应用正交实验设计方法,对2A12铝合金等通道转角挤压工艺进行优化设计,并系统分析不同工艺参数对挤压力和等效应变的影响规律。结果表明:摩擦系数与挤压角度对挤压力的影响较大;挤压角度和挤压速度对等效应变有较大影响。     

仿生球形凹坑表面形态对旱地洋葱插秧机高速齿轮动力学特性的影响分析

分插机构中高速齿轮的传动性能直接影响着旱地洋葱插秧机的插秧精度与使用寿命。以工程仿生学和有限元理论为基础,为实现齿轮的参数化建模,在SolidWorks软件中建立了高精度齿轮模型,运用ANSYS Workbench软件分析了仿生球形凹坑表面形态齿轮的动力学性能。通过对普通齿轮和仿生球形凹坑表面形态齿轮(仿生齿轮)进行模态分析及静力学分析,分别计算出前10阶固有频率及振型,同时分析了其接触应力与应变状态,并用nCode软件对仿生齿轮和普通齿轮进行了疲劳寿命分析。结果表明,相对于普通齿轮,仿生齿轮的各阶最大振幅更小,其固有频率数值和范围明显减小,整体趋势更加平稳。仿生齿轮可改善接触应力分布状态,减小接触应力,还能存储磨屑并形成局部油池,从而降低齿轮的磨损程度。仿生齿轮的最大疲劳损伤和最小疲劳寿命相对于普通齿轮分别减小了27.64%和增大了38.16%,有效改善了齿轮的力学性能,提高了齿轮传动的可靠性和使用寿命。     

铣削加工过程有限元分析及试验研究

通过Solidworks建立了立铣刀三维模型,采用ABAQUS有限元分析软件对立铣刀加工铝合金2A12的铣削过程进行仿真,分析不同铣削参数下的仿真结果,得出高速钢立铣刀各铣削分力随铣削深度、每转进给量和铣刀转速的变化趋势,并进行铣削试验。经过对比仿真结果,与实验结果较为吻合。进行正交仿真,基于铣削力经验模型,用matlab拟合出高速钢立铣刀铣削铝合金2A12的铣削力经验公式,为铣削参数的优化和刀具磨损研究提供理论依据。     

井工转露天采区顶板厚度不足诱发滑坡问题研究

井工转露天开采是安全生产遇到的新问题。以紫金山金铜矿为背景，利用数值模拟法系 统研究了井 工转露天开采工况下顶板厚度从 68 m 逐渐减小至 44 m 时顶板的安全性，界定出顶板最小安 全厚度为 45 m。同时 系统研究了顶板厚度变化对上部边坡应力场的影响特点，得出随着顶板变薄坡脚处塑性破坏区 增大，导致边坡稳 定性变小的规律，并通过边坡稳定性分析计算验证其正确性。因此在井工转露天开采过程中， 为了确保安全生产 需要确保顶板有足够的厚度，避免作业设备和工作人员坠入老井采区及滑坡灾害发生。     

基于改进AHP和熵权法相结合的山区在役柔性悬索桥运营安全风险评估

针对传统的层次分析法(AHP)在桥梁运营安全评估中的不足之处,提出了基于改进AHP和熵权法相结合的在役悬索桥运营安全风险评估分析方法。该方法通过定量、客观的分析,克服传统评估方法中各个风险指标权重值计算的局限性,做到了主观权重和客观权重相结合,为在役悬索桥制定科学、正确、合理的管理方案提供了重要参考。同时以云南新龙桥为例进行验证,得到各个风险源的权重值,并找到超载风险是影响悬索桥安全运营的主要影响风险源。运用有限元软件对悬索桥运营阶段基于超载风险的仿真分析,明确超载对该桥安全运营的影响程度。研究表明该评估方法改进和完善了在役悬索桥运营风险综合评估方法,同时对其他桥型的风险评估也有一定的参考意义。     

面向草莓抓取的气动四叶片软体抓手研制

农林业中果蔬的自动化采摘需求日趋强烈,末端抓手是实现无损采摘的关键。传统的末端抓手以刚性结构居多,现有的各种柔性抓手也存在抓取力不足、包覆性不佳等缺点。本文以草莓的无损采摘为研究对象,提出将草莓外部轮廓曲线作为设计曲线,设计了一种新型气动四叶片软体抓手。首先,对软体抓手的结构做仿真优化,提出一种安全地附着在目标物表面的设想。然后,在进行草莓表面的最小破坏应力试验的基础上,测试了软体抓手的末端力,验证了其实现无损抓取的可行性。再次,利用动态捕捉技术,研究了软体抓手叶面的弯曲变形规律。最后,选择使用弧线型气体通道的软体抓手进行了草莓抓取测试,结果证明了气动四叶片软体抓手可以实现草莓的无损抓取,抓取成功率达90%,破损率为2%,表明所研制的四叶片软体抓手用于草莓抓取时具有良好的稳定性和实用性,可用于草莓采摘的末端执行器。本研究也可为其他易损果蔬的采摘技术提供理论基础和技术支撑。