安全阀升力曲线的数值模拟与试验研究

通过建立安全阀内部流道三维模型,利用ANSYS CFX进行有限元仿真分析,模拟出安全阀在整个动作过程中阀瓣所受升力的变化,确定其升力特性曲线。设计一种利用位移传感器和加速度传感器测量安全阀升力的试验方法,将试验结果与仿真分析结果相互验证,最终确定仿真分析结果的偏差值,从而指导安全阀的设计与优化。     

深小孔超声轴向振动钻削装置设计与研究

基于振动钻削机理,针对深小孔振动钻削设计了一套超声轴向振动钻削装置,利用有限元方法对变幅杆动力学特性进行了仿真分析,并在设计研制的超声轴向振动装置上进行了深小孔振动钻削与普通钻削对比试验。试验结果表明设计的试验装置满足深小孔轴向振动钻削加工要求,且振动钻削加工深小孔具有较小上下孔径差和表面粗糙度值,与普通钻削相比能够获得更好的加工质量和工艺效果。     

基于遗传算法的触针扫描传感器测杆机构动态特性的优化

杠杆触针扫描位移传感器是触针轮廓仪的关键装置,其测杆机构动态特性是保证触针轮廓仪测量精度和测量速度的基础。本文提出一种传感器测杆机构优化设计的方法:建立测杆机构动力学模型,基于有限元分析方法和触针式轮廓仪校准规范建立传感器测杆机构动态特性优化目标函数;基于神经网络算法建立测杆机构结构参数与目标函数的映射关系,利用遗传算法对目标函数进行求解,获取结构参数设计最优解;对优化后的测杆机构进行仿真,通过优化设计前后对比试验验证该优化方法的有效性。该方法对改善传感器动态响应特性、抑制测杆机构针尖飞行现象、提高轮廓仪传感器测量精度和测量效率具有重大意义。     

低速流体边界层分离检测试验

结合边界层分离点附近的切应力变化规律,对边界层分离特性进行研究,确定边界层分离点的判定依据.采用分立元件通过表面贴装工艺来实现柔性微型热膜传感器阵列的集成,并研究该传感器阵列中敏感元件、柔性衬底的设计及传感器的排布,解决柔性传感器阵列对微细加工工艺要求较高的难题.根据边界层分离点判定依据,在低速风洞试验中对传感器阵列的性能和传感器阵列输出信号采用统计量算法和傅里叶变换功率谱算法进行处理判断,并与计算流体力学仿真结果对比,结果表明制造的微型热敏传感器阵列能够实现对流体边界层分离位置的在线测量.     

多自由度连杆机构的仿真与示教

针对五连杆机构连杆曲线的多样性进行了分析与综合,揭示和确定了五连杆机构有双曲柄的条件.同时采用计算机仿真了五连杆双曲柄机构、带一个移动副的五连杆机构和带一个导块的五连杆机构.通过单片机芯片集成控制五连杆机构,设置4个功能元完成示教动作.从五连杆机构的数学公式出发,对多自由度连杆机构进行了编程和轨迹示教,同时对多自由度机...     

双岛五梁式微加速度传感器的动态响应研究

用模态分析的理论和方法对离散的双岛五梁式微加速度传感器整体结构模型进行了动态响应仿真分析.根据设计需要,对结构施加了平峰阻尼;并对在不同阻尼比条件下结构的动应力及变形进行了分析,给出了改善结构动态特性的阻尼比及工作梁表面动应力的分布规律和数值;确定了传感器不受复杂模态干扰的工作频带;为合理设计传感器的结构给出了动态设计依据.     

基于光电定位的六自由度机械手

本文设计了一款六自由度串联机械手及其控制系统,为提高机械手的动作精度采用了直流伺服电机作为机械手执行器,进一步利用红外光电传感器和红外测距传感器构成抓取定位的闭环检测回路,并基于ATmaga128单片机搭建机械手控制系统,通过对机械手硬件结构和相应软件程序的设计,使机械手能够完成各种复杂轨迹的运动控制,能够准确地自主完成旋转、伸展、弯曲、抓举任务。论文进一步利用Robotics Toolbox通过仿真研究了机械手的运动学特性,机械手6个关节的角速度仿真曲线光顺,说明连杆结构设计合理。     

可控装载机构的运动学分析与仿真

针对一种新型装载机工作装置进行了运动学分析和仿真研究。根据装载机性能要求,确定可控装载机构性能要求;利用解析法建立了运动学逆解模型,并对可控装载机构进行尺度参数设计,通过对逆运动学模型进行数值求解,获得了主动杆运动规律及电传动系统驱动参数。利用ADAMS软件建立可控装载机构虚拟样机模型,在各典型作业工况下对可控装载机构进行正运动仿真,仿真结果证明,该可控装载机构在工作空间内能够顺利完成各作业动作,各构件尺度参数设计合理,铲斗倾角、卸载角等均符合装载机设计要求,为可控装载机构的进一步研究在一定程度上提供了基础。     

自动续杆液压钻机的设计及仿真分析

为进一步提升液压钻机在实际生产中的钻孔效率和安全性,结合实际需求确定了自动续杆液压钻机的主要技术参数,并完成了液压钻机的总体结构设计;重点对自动续杆液压钻机的自动续杆机构和动力头装置进行设计;最后,对负载缓慢增加工况下,所设计液压钻机的响应特性和控制的稳定性进行仿真分析,得出理想结论。     

微波谐振腔含水率传感器的设计方法

构建了含水混合物介电特性模型,设计了基于此模型的开路同轴谐振腔传感器,并指出影响其传感特性的两个主要参数是保护盖介电常数和空载谐振频率.针对此问题,利用MATLAB对保护盖介电常数和空载谐振频率对传感器传感特性的影响进行了仿真和分析.加工了具有不同谐振频率的含水率传感器及不同介电常数的保护盖.实验结果表明,本文提出的模型能够很好地指导传感器的设计,同时选取Al2O3制作的保护盖和空载谐振频率为2.5G的同轴谐振腔具有较好的测量效果.