基于Pro/E和ADAMS联合仿真的夹钳机构设计与优化

在Pro/E环境下对初步设计的夹钳机构进行建模、装配及运动学仿真分析,发现模型运动学特性较差.为改善夹钳机构的运动学特性,将模型通过Mechanism/Pro接口程序导入ADAMS中进行优化设计,并在ADAMS中得到了改进机构模型的方法.在Pro/E下改进机构模型并再次进行运动学仿真,验证了改进结果的合理性.仿真结果表明,利用Pro/E和ADAMS联合仿真的方法可以为机械结构的优化设计提供一条有效路径.     

面向UAV的绳驱动空中机械臂动力学建模分析北大核心

为解决空中机器人与外界环境交互作业问题,设计了一种面向UAV的绳驱动空中机械臂系统,并研究了其系统建模方法。首先,设计了绳驱动空中机械臂的虚拟样机,详细地介绍了其机械结构、工作原理以及绳索解耦方式;其次,综合牛顿-欧拉法、拉格朗日法、旋量理论、空间算子代数理论4种方法推导出了整个系统的正反向运动学模型和正反向动力学模型;最后,通过仿真算例对绳驱动空中机械臂的性能进行了模拟评估。结果表明,所建立的绳驱动空中机械臂系统模型是合理有效的,能较为准确地反映系统的动态特性,所提出的综合建模方法对其它多刚体系统的建模具有一定的参考价值。     

三轴虚拟仿真转台的结构有限元分析与数学建模

本文基于虚拟样机技术得到了三轴转台的机械结构模型，并利用有限元模态分析技术，来对转台机械结构进行精确建模。同时通过该模型进行系统性能分析，主要包括系统三框联接特性和轴承承载刚度等因素对转台控制性能的影响；并提出在实际系统设计中应加强三个框架刚度和轴承承载刚度，以及应将各个框架与端轴联接刚度尽可能加大，从而可进一步拓宽系统频带宽度，提高整个转台系统的性能。     

支架搬运车闭式液压行走系统特性仿真及试验研究

用于井下煤矿生产的支架搬运车液压行走系统工况条件差、故障模糊性及随机性大、检测维修成本高且路试困难.针对此问题,首先根据A4VG型柱塞泵的机械结构及工作原理,采用参数化建模方法建立了系统联合仿真模型,分析了泵的压力流量特性及其控制回路运行特性;然后设计了系统试验台对柱塞泵及其控制回路特性进行了试验测试.结果表明:采用试验测试与仿真分析相结合的方法能有效地反映泵控回路维修结果,大大提高了维修效率,降低了成本.     

机械系统可靠性定量评价方法

随着机械产品结构和工作环境日益复杂,机械系统可靠性的正确评估对产品质量评价和全寿命周期管理具有重要的现实意义。简要介绍机械可靠性定量模型的建模原理、研究现状和存在的问题,指出尽管静态系统可靠性模型相对成熟,对传统应力强度干涉模型进行扩展可解决大部分机械零部件及机械系统的可靠性评估问题,但是,当机械零部件强度退化时,机械系统可靠性分析需要考虑时间因素,传统静态模型无法满足时变可靠性分析要求。因此,着重阐述了机械系统时变可靠性模型建模过程中有待解决的关键问题。     

交变液压冲击机械动态特性与活塞回弹分析

为分析交变液压冲击机械的动态特性和冲击活塞回弹情况,建立了交变液压冲击系统的数学模型和AMESim数值模型,并根据冲击机械的结构参数和工作参数对数值模型参数进行了计算和设置。数值仿真结果表明：系统的供油参数和工作介质的刚度对冲击活塞的动态特性有较大影响;冲击活塞的回弹会导致其冲击频率升高、单次冲击能降低,对其总位移影响不明显。基于AMESim的数值仿真结果与数学模型计算结果在数值和变化趋势上趋于一致,充分地证明了建模的正确性。该模型可为此类交变液压冲击系统快速设计和性能分析提供理论依据和实际参考。     

伺服阀控液压马达系统的参数模型辨识

在对液压控制系统进行建模过程中,由于液压伺服系统普遍存在非线性,使用传统的机理建模方法就难以建立准确的数学模型,也就不能准确地反应系统实际情况.而过程的输入输出数据一般都是可以测量的,且过程的动态特性必然表现在实验结果数据之中,因此可通过系统辨识的方法,利用这些数据建立对象的数学模型.本文作者确定出模型的结构,然后利用最小二乘法辨识出了阀控马达系统参数模型,仿真证明此模型是比较精确的.     

数控板料开卷矫平剪切生产线落料机落料过程的建模仿真与结构优化研究

本文首先综述了开展数控板料开卷矫平剪切生产线落料机落料过程的建模仿真与结构优化研究的背景和意义,并指出了用有限元方法可为重型机械的控制规范的优化设计提供有力的工具.选取了CAD三维造型软件UG NX4.0和有限元分析软件ANSYS建立了横梁结构的有限元模型,进而对整体横梁结构进行了静、动态特性分析,在此基础上优选出静、...     

复杂机械系统的多体动力学参数化建模技术研究

在开发复杂机械动力学仿真分析软件InteDyna的过程中,将参数化驱动技术引入复杂机械动力学系统的建模中.使用面向对象的分析方法,建立了复杂机械动力学系统的基本参数化模型,并引入工程参数,支持多体动力学系统的快速建模和模型重用.     

航空发动机叶片MPAW修复传热建模及冷却方法

热源参数和冷却速度是影响钛合金叶片焊接修复质量的关键因素.基于脉冲热源叠加原理和高斯分布特性,建立了焊接热源的数学模型,根据夹具实体结构建立了焊接修复有限元模型,通过COMSOL进行传热过程建模,并通过试验对热源模型进行了验证.根据传热仿真结果分析了夹具的传热特性,设计了夹具的冷却结构和流体参数.通过建立典型位置的参数化表面,对比分析了采用冷却方法之后最高温度变化情况并进行了焊接试验.结果表明,热源模型与实际吻合度较好,采用的换热方法可有效提升焊接修复效果.     

基于遗传神经网络的压铸机座板结构优化设计

在对压铸机合模机构进行结构设计时，利用神经网络的非线性映射能力，通过少量样本的有限元分析结果，训练出表述结构参数间函数关系的神经网络模型，然后利用遗传算法的全局寻优性找到神经网络模型表述的目标函数的最优结构参数，从而解决结构优化设计的瓶颈和智能问题，利用这种优化设计策略，设计了压铸机合模机构座板，结果表明了该方法的高效性。     

基于ANSYS的高速精密冲床热-结构耦合分析

基于高速精密冲床的热态特性,对高速精密冲床进行了热源分析与传热机制分析,计算了冲床的热分析的初始条件及边界条件,利用SolidWorks软件建立冲床整机的有限元模型,运用ANSYS软件对冲床进行热-结构耦合分析,求解出该高速冲床处于稳态环境下的整机的温度场和变形场,分析出冲床的加工误差.对比红外热像仪测得的实际冲床温度值,验证了温度场仿真分析结果的可靠性,为冲床的结构优化设计和热平衡设计提供理论依据.     

基于AMESim油缸缓冲装置优化设计

以注射成型机移模油缸缓冲装置为研究对象,讨论油缸工作压力、运动速度、缓冲套与缓冲腔单边间隙以及缓冲套圆锥段长度对缓冲压力和缓冲速度的影响。采用AMESim软件进行建模仿真,改进了油缸缓冲装置的结构,优化了缓冲装置的效果。     

基于平面光栅的加工中心几何误差辨识研究

本文运用齐次坐标变换原理和刚体假设，利用加工中心刀尖点到工件的封闭特性，推导出了包含21项几何误差的数学模型，基于平面光栅测量辨识出全部几何误差，同时还介绍了平面光栅的结构，工作原理和特点等。建立误差的模型和辨识误差的方法具有通用性，可以推广到其它多轴数控机床误差建模和误差辨识的分析之中。     

基于CAI软件的打孔机创新设计研究

介绍计算机辅助产品创新软件TechOptimizer^TM和纸带打孔机主要的结构,以纸带打孔机作为应用实例：着重讨论了如何用该软件建立产品的功能模型和基于功能模型基础上的问题分析及结构简化;同时利用软件强大的科学原理检索模块,对相似功能原理求解并得到纸带打孔机创新性的设计方案。     

少自由度并联机床的构型设计

文章论述了并联机床各分支链的运动约束对运动平台自由度的影响,提出了主动链和约束链的概念.在此基础上讨论了如何根据并联机床的自由度要求,确定约束链机构和各主动链运动副型式的问题.并结合几种实际并联机床构型,验证了该设计模型的正确性.     

建筑制瓦一体机的设计与关键结构分析

基于现有制瓦设备机械一体化程度不高以及关键结构稳定性方面存在的问题，以一款新型的建筑制瓦一体机为研究对象，确定其结构参数设计中的主要问题，利用数学模型对关键结构进行物理特性分析，在此基础上依据可靠性干涉原理对各关键结构进行稳定性分析。分析结果证明这款新型建筑制瓦一体机结构的合理性，并通过实验确定其可靠性。该研究方法可为建筑制瓦设备关键零件的精益设计提供参考。     

基于灵敏度分析的机床立柱结构动态优化设计

以固有频率的提高作为衡量结构动态性能的指标,采用灵敏度分析方法对立柱筋板布局和厚度参数进行了优化设计。利用得到的立柱优化方案建立新的整机模型,并进行重新分析以验证立柱的动态优化设计对整机性能的提高。     

基于多体系统理论的车铣中心空间误差模型分析

数控机床的误差建模是进行机床运动设计、精度分析和误差补偿的关键技术,也是保证机床加工精度的重要环节.本文利用多体系统理论来构建超精密数控机床的几何误差模型,该模型简便、明确,不受机床结构和运动复杂程度的限制,为计算机床误差、实现误差补偿和修正控制指令提供了理论依据.在机床实际应用中,可以利用由精密机床误差建模所推导出的几何位置误差来修正理想加工指令,控制机床的实际运动,从而实现几何误差补偿,提高机床加工精度.     

基于结合面特性的机床整机精度设计系统研究

阐述了基于结合面特性的机床整机精度设计系统结构以及4大关键模块,并利用VB开发工具实现了基于结合面特性的机床整机精度设计系统。利用该系统实现了机床结合面特性参数的分析与管理,并基于多体系统理论建立了三轴数控机床静态几何精度模型,可对机床在整个加工空间的几何误差进行预估并对误差源进行敏感性分析;同时集成ANSYS软件,基于结合面特性可对机床整机动态性能进行分析。另外,通过有效管理机床设计过程中的设计经验以及动静态精度分析的知识,将有效地支持机床设计。