深部逆断层圆弧形断面诱发煤岩动力灾害的力学分析

为了探索逆断层附近易于发生煤岩动力灾害的力学机制,构建了由构造应力为主导的圆弧形断层面简化力学模型,得到了构造应力以及由其引起附加垂直应力的分布规律,进而建立了断层上盘逆冲滑动临界角度的数学模型。研究表明:水平构造应力与附加垂直应力随着断层倾角的增大而增大,当断层倾角接近90°时,附加垂直应力突然增大且其值数倍高于水平构造应力;基于逆断层滑动的力学分析,理论计算了煤层沿断层逆冲滑动的临界角度,这将对煤岩动力灾害的危险性预测有一定的参考意义。     

液压机冲裁时液气垫减振动力分析

液压机冲裁时突然失荷而造成的有害振动,是当前国内外研究的新课题,目前已初步找到了一些方法来减少振动,但与此相关的理论分析和试验研究则尤为重要。 本文采用了与其不同的观点,着重对冲裁时液压机的动力过程做了理论分析,建立了力学模型,导出计算公式,提供了计算实例并与试验数据作了对比,证实了计算公式是基本符合实际的。     

五自由度人-车-路耦合模型振动分析

通过人-车-路三者相互作用的关系,建立了五自由度人-车-路耦合振动模型;利用牛顿法建立五自由度人-车-路模型的振动微分方程,运用MATLAB/SIMULINK软件对数学模型进行转化获得仿真模型。基于行驶车速和路面不平度激励,分析了五自由度耦合模型系统的振动特性,给出了相应变量的位移、速度和加速度响应曲线。研究成果对汽车的乘坐舒适性分析具有一定的指导意义和参考价值。     

微型汽车五自由度模型的振动分析

建立了五自由度的汽车动力学模型,推导出了有关的计算公式,对“人体──座椅”系统进行了分析,并以长安微车为例进行了动态计算。     

非规则冲压件的压力中心计算

压力中心的确定是平板件冲裁工艺分析和冲裁模设计过程中的重要步骤之一。笔者首先阐明平板冲裁件压力中心计算公式适用于不规则或不对称如弯曲和拉深件压力中心的计算;然后指出对称冲压可以简化复杂平板冲裁件模具设计、制造以及安装,而较复杂的弯曲和拉深件则可采取原点对称来进行冲压中心计算和模具设计;最后给出在两种压力中心计算的情况下,弹性元件的布置和压料圈的设计方法,可满足模具与压力机找正压力中心。     

五自由度作业要求下 Stewart 平台的运动特性

根据Ｓｔｅｗａｒｔ平台在制造业的应用特点，分析了五自由度（或者低于五自由度）作业运动要求的应用情况，提出了多余自由度的概念。针对运动平台作为旋转运动刀具载体的情况，提出了多余自由度的允许运动范围的计算方法以及利用多余自由度改进机构运动特性的方法。以一种典型的平台模型为例进行计算，就作业空间和可操作性等问题验证了所提出方法的有效性。从算例可以看出，多余自由度在Ｓｔｅｗａｒｔ平台的实时控制中可以得到较好的应用。     

核压力部件缺陷全息无损检测的有限元分析

针对核压力部件所含典型缺陷,建立简化缺陷的力学模型,采用有限元数值法计算和讨论了两种极端缺陷的大小与深度,材料性质及内压值之间的关系,为了考查计算的可靠性,文中对所建立的缺陷力学模型按Ｔｉｍｏｓｈｅｎｋｏ理论进行计算和在缺陷的钢容器上进行双爆光全息干涉实验,理论和实验结果表明,所做缺陷模型的有限元分析计算结果有足够的精度,且计算数据可为核压力部件全息无损检测研究提供参考。     

冲裁件图形和尺寸的数字模型及程序

本文提出了冲裁件图形和尺寸的数字模型.借助该模型及相应的程序,自动生成图形的函数模型,从而获得冲裁件内外轮廓的节点坐标并提供冲裁模具计算机辅助设计后继程序所需的其它信息.     

五自由度关节式机械手的位置控制

建立了五自由度关节式机械手的运动学模型，设计了一种双环路位置随动系统实现机械手的位置控制。应用直接微分逆运动学解的方法求得关节速度参照值，用于控制机械手的位置，轨迹插补器采用直接函数计算法产生中间点位置参照值。     

鼓式制动器非线性低频振动的稳定性分析

为研究汽车在制动过程中的低频振动,提出了一个五自由度非线性模型,并对五自由度模型进行了稳定性分析.通过分析和计算,不仅说明了在一定的参数组合情况下即使是恒定的摩擦系数系统也会不稳定,而且给出了各种参数组合情况下参数平面上系统的稳定与不稳定区域,以此说明了在一定范围内增大底板的等效刚度可以提高系统稳定性.     

同步剪挤式精冲理论的研究

本文提出的同步剪挤式精冲法,就是使钣料在冲裁过程中同时具有剪切和挤压的双重作用.这种作用是通过改变模具工作部分的几何形状自动实现的.由于这种剪切和挤压的双重作用,即可在钣料剪切区建立足够的静水压力,使金属的塑性提高,抑制剪裂纹的产生,从而使塑性剪变位延续到冲裁的全过程,最终实现钣件的精密分离.这种精冲方法简便易行,在很大程度上克服了现有各种精冲法的不足.本文详细讨论了同步剪挤式精冲的变形特点和力学模型的建立,提出了一套精冲力的计算方法;并介绍了有关的技术要点.上述工作,对于精冲的实际应用将具有重要指导意义.     

镀层金属在冲裁变形过程中流动规律的研究

IT制件冲裁断面的氧化现象会降低接触面的导电性,并最终导致零件的功能失效.本文建立了平面应变刚塑性有限元分析模型,对冲裁变形过程中镀层金属的变形和流动情况进行了数值模拟;提出冲裁后断面镀层金属分布的估算方法,并以常用的锡镀层锡磷青铜带为例,进行了实验验证.研究结果表明:冲裁变形过程中,镀层金属主要流入到冲裁断面的圆角带和光亮带上;采用基于数值模拟的断面镀层金属含量估算方法获得的断面光亮带上镀层金属含量和试验结果一致.本文所提出的方法可以用来在模具设计阶段评估不同冲裁工艺参数下冲裁断面的镀层金属含量,从而优选出断面镀层金属含量高的方案,从而达到提高断面抗氧化能力的目的.     

基于知识树的模具装配图生成技术研究

针对冲裁零件形状多变、不利于模具装配图中各零件间装配关系表达的特点,提出了基于知识树的图形信息处理模型.使用该模型处理冲裁零件信息,并采用图形消隐技术参数化生成装配图,清楚地表达了装配图中零件之间的相互关系.该图形处理技术不仅适用于模具装配图的生成,而且可用于其他机械产品设计中装配图的表达.     

面向并联机床的G代码编程软件的开发

以6-TPS型并联机床为结构模型,阐述了面向并联机床的G代码编程软件的开发思想和软件结构,以及无干涉刀位文件的生成方法．对若干关键技术进行了研究和探讨,包括数值计算、G代码的自动生成和编译、仿真验证、轨迹的插补和干涉校验等。     

旁瓣消隐系统检测损失问题研究

雷达通常采用旁瓣消隐系统来抑制从旁瓣进入的脉冲式干扰,但SLB系统在抑制旁瓣干扰的同时,也会带来检测损失问题。针对这一问题,在建立SLB系统模型的基础上,对造成SLB系统检测损失的原理进行了研究,给出了SLB系统的检测损失概率的定义,推导了基于非中心χ2分布的旁瓣消隐雷达检测损失概率计算公式,得出了影响SLB系统检测损失概率的主要因素有雷达检测门限、天线增益参数、消隐门限,平均信噪比的结论,并通过理论分析和仿真实验,具体分析了消隐门限不同取值对SLB系统检测损失概率的影响,确定了消隐门限值的最优解,能在保证对干扰抑制的同时降低SLB系统的检测损失概率,最后通过仿真验证了结论的重要性。     

中厚板冲裁问题研究

分析了中厚板冲裁时影响冲裁力的几个主要因素,并由实验确定了对于给定厚度的板料,斜刃口模具倾角α对冲裁力的影响是主要的,凸、凹模间隙次之。在模具结构设计方面,斜刃口模具可采用快速换模结构,以提高生产率。     

4自由度串联式机械手轨迹运动学的分析

为了实现4自由度串联式机械手的轨迹控制,为实验室设计一种4自由度串联式机械手的结构,基于D-H坐标变换理论,建立了该机械手位置运动学模型,研究了该模型的正、逆解问题。通过计算机仿真,验证了该模型及其正解的正确性。以此为基础,分析了该4自由度串联式机械手的工作空间,并导出该模型逆解的解析式,为实现该机械手的轨迹的精确控制奠定了基础。     

基于Lemaitre模型的辊式冲裁工艺断面质量分析

为了准确表征材料变形中逐渐劣化的过程,引入考虑损伤与裂纹萌发的弹塑性本构模型.基于Abaqus/Explicit的二次开发接口,编写耦合Lemaitre损伤模型的用户子程序,根据算例验证其可靠性.通过反复加载-卸载拉伸试验并利用弹性模量变化法来获得损伤参数值.建立辊式冲裁工艺有限元模型,应用Lemaitre损伤模型来预测断面质量,并进行试验验证.分析冲裁间隙、模具磨损与板厚等工艺参数对断面质量、冲裁力及扭矩的影响.结果表明:前刃口断面质量总体上要好于后刃口,但光亮带具有一定的倾角;塌角区会随冲裁间隙增加而增大;模具磨损程度增加会导致毛刺急剧增大;最大冲裁力与扭矩会随着板厚的增大而增大.     

冲裁过程中镀层金属的流动规律

IT制件冲裁断面的氧化会降低接触面的导电性,并最终导致零件的功能失效.文中建立了平面应变刚塑性有限元分析模型,对冲裁过程中镀层金属的变形和流动情况进行了数值模拟;提出冲裁后断面镀层金属分布的估算方法,并以常用的锡镀层锡磷青铜带为例,进行了实验验证.研究结果表明:冲裁过程中,镀层金属主要流入到冲裁断面的圆角带和光亮带上;采用基于数值模拟的断面镀层金属含量估算方法获得的断面光亮带上镀层金属含量和试验结果一致.文中提出的方法可以用来在模具设计阶段评估不同冲裁工艺参数下冲裁断面的镀层金属含量,从而优选出断面镀层金属含量高的方案,达到提高断面抗氧化能力的目的.     

二自由度线性系统龙格-库塔解法的研究

基于二自由度线性系统跌落冲击方程的无量纲方程组,通过龙格—库塔数值解法,分析了系统参数与冲击解之间的关系,所得结论对实际缓冲包装设计具有重要参考价值。