柳工开发成功滑移装载机

柳工技术研究发展部新产品室自成功开发出旋挖钻机后,2002年底又马不停蹄地投入到了新产品--滑移式装载机的开发中去。滑移式装载机是一种可以原地进行360度转向并配有多种工作装置的小型工程机械,广泛适用于城市基础设施、道路、仓库、码头等狭窄场地的作业。新产品研究室接到任务后,首先组织技术人员进行了广泛的调研,走访用户,对该机型的缺点和设计难点进行了认真的分析,并根据市场需求来确定方案。在设计中,设计人员运用Pro/E三维设计软件和专业性强的工作装置设计软件进行优化设计,并对关键部分受力大的部位进行有限元分分析。除了平…     

极限偏载工况下装载机动臂应力的精确求解

动臂是装载机工作装置最重要的构件,其强度状况对工作装置的性能和寿命有直接的影响。在装载机的实际工作过程中,铲斗经常受偏载荷作用,此时工作装置除承受正载外,还要受附加弯矩作用,从而导致铲斗和动臂的变形。在极限偏载作用下,该变形对动臂的强度和刚度将产生决定性影响,如设计不当,将导致工作装置刚度不足,很快失效。随着三维结构分析软件的应用,使得强度计算的精度大为提高。但由于工作装置是一个受力比较复杂的空间力学系统,使用常规方法难以求出动臂各铰孔受力的大小及方向。一般的三维结构分析软件在处理空间力学系统问…     

基于ADAMS的装载机工作装置优化

装载机工作装置的优化是一个非常复杂的问题,在保证各性能指标的情况下,工作装置的自动放平性能成为优化设计的目标.基于机械系统动力学软件ADAMS环境,对装载机工作装置中各主要杆件进行参数化,创建了装载机工作装置的虚拟样机优化模型.采用目前最先进的OPTDES非线性二次规划计算方法,以装载机工作装置连杆机构的平移性和自动放平性能为目标进行了优化设计.提出的轮式装载机工作装置的连杆机构参数优化设计的新方案简单、直观且精度高.通过优化分析使铲斗的平移性得到了进一步的提高,自动放平性能得到了更加明显的改善.     

禽蛋自动分级生产线中检测装置的设计及分析

为完善禽蛋自动分级生产线中检测装置的功能,在Pro/E中对检测装置进行了整体布局设计,利用Pro/Mechanism对检测装置中的凸轮称重机构进行了详细的结构设计和性能分析,并对检测装置中的传输系统进行了设计,得到了传输链的结构形式.通过对传输系统中的间歇传动机构的优化设计和仿真,最终得到了可靠的禽蛋传输系统.     

Pro／MECHANICA环境下的管道支架优化设计

文章对Pro/MECHANICAStructure模块基本优化功能进行了介绍,详细地论述了其区别于其他有限元软件最显著的特征——利用Pro/ENGINEER参数化工具的优点进行模型的灵敏度分析和优化设计,并利用该模块对管道支架模型进行了优化设计,在满足强度的条件下,达到了重量最轻。     

基于ANSYS Workbench的隔爆壳体目标驱动优化设计

为了更加高效地设计具有最优壁厚的煤矿设备隔爆壳体,使用Pro/E三维设计软件建立隔爆壳体的三维参数化模型,设置需要进行优化的变量,应用ANSYS Workbench有限元分析软件对模型进行有限元分析并对变量进行目标驱动优化分析,得出在满足防爆要求和壳体质量最轻情况下的最优壁厚,从而节约了材料,降低了设计成本。     

基于MCU和μC/OS-Ⅱ的工程机械电气控制器设计研究

在分析装载机的动臂、铲斗、油门3个主要工作部件的运动特征的基础上,设计了一款具有一定通用性的工程机械电气控制器。该控制器在硬件上集成了3个操纵杆和7个传感器输入接口、1个油门电机接口、4个比例阀电磁铁接口,以及故障监测报警模块、参数显示模块和模拟PID控制器模块。在软件方面研究了基于μC/OS-II嵌入式实时操作系统的应用程序设计,该控制器能实现对装载机动臂、铲斗、油门的控制,以及对动臂和铲斗油缸压力、油温、水温等状态的监测报警。     

粒子群算法用于装载机工作装置优化计算

装载机的工作装置是组成装载机的关键部件之一,其设计水平的高低直接影响工作装置性能的好坏,进而影响整机的工作效率与经济性指标。本文基于MTLAB,运用粒子群算法对ZL50装载机工作装置的连杆机构进行优化计算并对计算结果进行分析。     

榴弹交互式结构参数化仿真设计的研究

详细介绍了基于约束关系的参数化设计技术及Pro/E二次开发技术,使用Visual C 6.0及Pro/Toolkit开发工具.对Pro/E进行二次开发,研究开发了交互式榴弹结构参数化仿真设计系统.该系统通过对各种实践经验资料及同类型弹丸结构分析的基础上,在Pro/E下建立标准榴弹模型库,并提取驱动参数、建立驱动参数约束方程.使用户即榴弹设计者在Pro/E环境下通过修改主要设计参数及局部设计参数,得到系列弹丸或新型弹丸,使其更能满足某一方面的战术技术要求,为研制榴弹快速化制造系统奠定了基础.     

基于骨架模型的运动机构的优化设计

在Pro/E中,骨架模型为运动机构的概念设计提供了一个强大的工具,也为在Pro/E中进行运动机构的优化提供了方便。合理设计骨架模型,可使得机构优化更加快捷、准确、直观。     

动臂梁焊接顺序优化减小焊接变形模拟预测

利用热弹塑性有限元法对装载机动臂梁结构的焊接变形进行热 力耦合数值模拟.建立分析模型,定量对比在同一约束条件下动臂板与动臂圆筒、摇臂板与动臂圆筒的焊接顺序对整体结构焊接变形的影响,按照对称组焊的原则优化焊接顺序.结果表明,对称结构的动臂梁采用交替焊接顺序与沿一个方向顺次焊接顺序相比,动臂板与摇臂板变形量都减小,先焊动臂板比先焊摇臂板 动臂板角变形小.得出整体结构的最佳焊接顺序方案,并将预测的在最佳焊接顺序下的变形模拟值和试验值进行对比,二者吻合良好.     

一种大量程压力传感器的结构优化设计与仿真分析

设计了一种大量程硅压阻式压力传感器,通过理论模型分析优化传感器结构尺寸,保证薄膜的线性变化和抗过载能力;并通过有限元建模分析可动薄膜位移及应力随压力变化关系,对结构进行优化设计;同时用有限元仿真验证理论分析的正确性.通过理论与仿真优化分析,提出了采用C型膜片一体化硅压阻式压力传感器结构,可动薄膜选用方膜边长为1000μm,厚度为50μm,实现0~2 MPa的压力测量.     

载运镍矿散货船结构特殊设计

针对某64 000 t散货船对载运液化镍矿的安全要求,并兼顾载运其他散货的装卸效率,设计活动中纵舱壁结构.借助有限元分析校核活动舱壁结构强度,并优化尺寸、减轻质量.该案例可为载运液化货物船舶的结构设计提供参考.     

基于特征造型的重载货车辗钢整体车轮结构设计优化

为减轻重载货车车轮的质量、提高使用寿命,将常规的设计优化方法、参数化特征造型和有限元分析结合,进行重载货车辗钢整体车轮设计优化.以车轮轻量化为优化目标,基于特征建模方法确定设计变量,用有限元分析确定车轮强度和刚度的约束条件,建立辗钢整体车轮的设计优化模型.设计优化和参数化特征造型为有限元分析提供轮辐的几何尺寸,有限元分析主要进行优化后的车轮应力分析,并判断优化后车轮应力是否得到改善.参照＂GB 8601—1988铁路用辗钢整体车轮＂,采用通用CAD/CAE软件建立重载货车辗钢整体车轮的三维实体模型,对其进行设计优化,取得满意的效果.     

Simultaneous optimization of a two‐link flexible robot arm

Integrated structure–control design of a two‐link flexible robot arm is investigated in this article. The whole arm consists of two flexible links, a fixed joint, a moving joint, and a tip load. The arm is driven by the torque motors at the two joints to reach predefined tip positions and to suppress residual flexural vibrations. The links of the arm are modeled using the finite element method and the cross‐sectional dimensions of the beam elements are used as structural design variables. A sliding mode controller and a linear stabilizer are used to regulate the arm position. The structural and the control parameters of the whole arm system are optimized simultaneously using a genetic algorithm and the performance is compared with that of an arm with uniform links and an optimized control system. The simulation result shows that faster regulation and less weight of the arm system can be achieved by simultaneous optimization. © 2001 John Wiley & Sons, Inc.     

基于OptiStruct的麦弗逊悬架下控制臂优化

针对麦弗逊悬架下控制臂的优化问题,为减轻其质量、增强其刚度,基于拓扑优化理论和有限元法,用OptiStruct对某铸造麦弗逊悬架下控制臂进行拓扑优化.在规定的体积内获得最佳的材料分布,使刚度最大.优化后重建CAD模型,并与原件的刚度和模态进行比较,结果表明该优化能减轻控制臂质量、增强下控制臂刚度。     

结构可靠度随机仿真与试验分析

为了利用可靠度方法对管道进行风险评价,解决可靠度分析变量过多,模型复杂,计算困难的问题,结合管道跨越工程,利用最优化原理,将最优化蒙特卡罗方法与随机有限元方法结合,在确定基本有限元模型和最优化可靠度数学模型后,根据随机过程对基本变量进行正态化处理,确定出基本统计量的数字特征和单元之间的相关系数,合理控制计算精度,进一步确定出失效概率、可靠度值,通过显著性分析找出主因素,为结构参数优化提供合理依据。通过假设检验,验证了分析结果的合理性,为管线的风险评估提供新思路和方法。     

A novel self-aligned electrostatic vertical actuator using plastic deformation technology

A novel method is presented to fabricate a self-aligned electrostatic vertical actuator using plastic deformation technology. The model of the vertical actuator is proposed and simulated using finite element analysis method. The fixed combs and movable combs, and spring beams are patterned using one mask and fabricated by DRIE technology simultaneously. The fixed combs and movable combs have staggered distance of 21.8 μm in the vertical direction on the condition of self-alignment using plastic deformation technology. The electrostatic vertical actuator has achieved large vertical drive displacement at low voltage. The measurement results show that the maximum drive displacement runs up to 17 μm at 17 V voltage between the fixed combs and movable combs. Experimental results verify the usefulness of the guidelines obtained from simulation and calculation.     

输油臂强度分析和应力测试

为分析复杂装配体输油臂的强度,采用有限元线性接触技术,在输油臂最大展开状态下对各实体进行连接,独立划分各个实体的网格,计算输油工况下输油臂的强度,解决复杂装配体输油臂有限元网格划分的难题.通过模拟加载方式,模拟输送油料质量及油料输送的动载荷,进行输油臂结构应力测试,验证输油臂有限元分析方法和结果的合理性,为输油臂设计与制造提供参考.     

直驱式风电机组发电机转子支架强度分析

为实现某直驱式风电机组发电机转子支架的强度设计要求,应用有限元软件和疲劳分析软件,研究有限元方法在极限强度和疲劳强度分析中的应用.基于HyperMesh建立直驱式发电机有限元模型,采用MSC Nastran计算分析转子支架的极限强度.在极限强度不满足强度设计要求的情况下,对转子支架的结构进行优化.基于疲劳分析软件,计算分析转子支架的疲劳损伤.最终得到优化后的转子支架设计满足强度设计要求.