船舶轴系有键锥度连接联轴器修后装复方法探究

文章分析、探讨了有键锥度连接联轴器修后装复时推入量、轴向载荷、联轴器径向膨胀量等参数的确定及相互关系,并介绍了通过精确测量径向膨胀量准确确定过盈量的方法。该方法具有操作简单、联接可靠、装复方便的特点,对其它锥面连接装置同样适用,具有广泛的应用前景。     

基于ADAMS的六连杆冲压机构的仿真优化设计

为提高机构的工作效率和获得较好的使用性能，针对六连杆冲压机构进行优化设计。通过对六连杆冲压机构工作原理和工作情况的分析，确定设计变量，建立目标函数和约束条件，提出了以该机构在工作段最小压力角为主要设计目标的六连杆参数优化设计的数学模型，采用机械系统仿真软件ADAMS对该机构进行运动仿真，并对参数进行了优化计算，得到了机械效率较高的冲压机构。     

八杆机构联轴器的工作原理及设计

本文对八杆机构联轴器进行了结构、运动和动力分析,并简要说明其设计要点。     

一种轴/径向伸缩式成型鼓的运动特性分析

基于我国航空轮胎成型鼓的自主创新需求,针对一种典型的大伸缩比轴/径向伸缩式轮胎成型鼓,研究了其运动特性,以期为该机构的运动学设计奠定基础.基于矢量法建立了该机构的运动学模型,采用无因次分析方法分析了3层鼓肩的运动规律,分别从轴向、径向和周向研究了3层鼓肩依次层叠收缩的相对运动关系,建立了鼓肩避免干涉的几何约束方程.研究结果表明:该成型鼓分2个阶段收缩,鼓肩轴向尺寸越大第1阶段越长;鼓肩的轴向尺寸应小于最大伸展状态下成型鼓轴向尺寸的1/4,否则轴/径向伸缩比减小.最后结合算例对该机构进行了运动学仿真,验证了该分析方法的正确性和有效性.     

动态参数影响下液体静压主轴运动精度分析及优化

针对现有液体静压主轴运动误差分析及优化的不足,基于液体静压主轴的结构参数,建立了主轴运动误差的动力学模型,定量分析了在不平衡质量作用下主轴转子不同转速下的动态参数变化规律。以主轴运动误差数学模型作为目标函数,以主轴系统参数作为设计变量,采用遗传算法对液体静压主轴系统的运动误差进行优化分析。单一因素优化分析时,主轴系统径向误差运动x、y、主轴倾角θ的优化效率分别为41.22%、25.21%、66.16%,多目标优化时效率为4.7%。优化后的主轴运动精度都有了显著的提高,并得到了提高液体静压主轴运动精度的结构参数组合。     

柔性机构的优化设计

本文阐述柔性连杆机构的设计方法。 Khan及其合作者曾将优化指标法从结构设计领域移植到机构设计领域,来优化各杆截面积,使机构成为满应力的。Khan的递推公式在某些情况收敛不好甚致发散。本文对其递推公式提出了改进意见,获得了快速的收敛效果。本文将上述优化指标法和本文作者在另文中提出的运动改善法相结合而提出了一种全新的柔性连杆机构设计方法。在这种方法中各杆的截面参数被取做第一组设计变量,用前述优化指标法获得满应力机构;机构的几何参数被取做第二组设计变量,用运     

基于代理模型的汽车乘员约束系统性能优化

针对汽车碰撞乘员约束系统优化设计中多参数和非线性问题,提出了基于径向基函数代理模型的优化设计方法,通过LS-DYNA分析软件建立正面碰撞乘员约束系统的仿真模型并对其进行验证.基于该模型选取对响应影响较大的设计变量作为优化变量,在LS-OPT中选择径向基函数构建代理模型,采用空间填充试验方法进行试验设计,运用自适应模拟退火算法进行优化求解.优化结果表明:人体综合损伤WIC值相比初始设计值降低了28.2%,实现了对设计目标的优化.     

低噪声变截面弹性连杆机构的优化设计

以减小噪声辐射为目的,对变截面弹性连杆机构的优化设计进行了研究.构造了变截面梁单元的位移模式,采用有限元法建立其运动微分方程.以机构杆件截面参数为设计变量,以机构的声辐射功率和机构杆件质量的加权和作为目标函数,利用改进的约束变尺度法进行优化分析,最后通过算例验证了所述方法的有效性.     

阀芯配合间隙对液压泵变量特性影响研究

以大排量液控式轴向柱塞泵变量为研究对象,分析了柱塞泵变量机构工作原理和阀芯配合间隙对变量机构的关系,采用AMESIM模型分析了机液伺服阀配合间隙对变量机构动态特性的影响,试验测试了不同机液伺服阀配合间隙时,液压泵变量机构响应时间,并优化了机液伺服阀双侧配合间隙值。该研究对大流量液压元件配合间隙的设计具有显著的指导意义,指导间隙的给定平衡了产品性能和零件加工的成本重要性。     

易损棒料高速柔和交接关键技术参数分析与优化

描述批量生产同种规格小尺寸圆柱条形产品的典型工艺,提出易损棒料高速轴向-径向柔和交接工艺需求。通过对比现有交接方法,分析高速柔和交接运动特征和关键技术,提出一种新型偏置鼓轮交接原理和机构设计方案。基于空间几何变换方法及旋转矩阵方法构建了偏置鼓轮交接机构的运动学和动力学数学模型,进而提出多目标参数优化问题,并结合高速卷接机实例采用MOGA方法计算新型交接机构关键参数的全局Pareto最优解。通过与蜘蛛手机构的对比分析表明偏置鼓轮交接方法具有更好的柔和特性和结构紧凑性,结构上也比蜘蛛手简单很多,是一种具有应用前景的新型交接机构。     

线圈方位对磁耦合谐振式无线电能传输系统性能影响分析

针对磁耦合谐振无线电能传输系统中线圈之间方位改变对系统传输性能的产生影响的问题,利用互感耦合模型,得出了互感系数与系统传输功率和效率的关系,进一步分析了轴向距离、径向距离和偏转角度的改变对传输性能造成的影响,并利用有限元软件进行仿真建模分析,研究表明：存在最佳的轴向和径向距离使得系统传输功率最大,而传输效率却随着轴向和径向距离的增大而减小;偏转角度在一定范围内,系统传输功率和效率基本不变,超出一定范围则逐渐较小,当偏转夹角为90°,传输功率和效率几乎为0。实验验证了理论分析的正确性,可为移动物体的无线充电系统设计和参数优化提供了有效的参考。     

新型弹簧支撑介电弹性作动器的力学特性建模及参数影响分析

为了研究新型弹簧支撑介电弹性作动器参数对其力学性能的影响规律,基于热力学理论建立了作动器力电耦合模型,提出了作动器内置弹簧刚度和驱动变形表征方法,并通过试验进行了验证,在此基础上分析了薄膜参数对作动器力学性能的影响。结果表明:该作动器在电压驱动下表现出了良好的轴向驱动特性,建立的力电耦合模型能够描述作动器的静态力学性能;作动器的静态刚度随薄膜轴向拉伸比、薄膜横截面积的增加而增大,随薄膜径向拉伸比、作动器有效长度及弹簧压缩量的增加而减少;而增大轴向、径向的拉伸比和薄膜横截面积可提高作动器的驱动性能。可见,研究结果可为作动器的设计和性能优化提供理论依据。     

采用有限元法分析径向永磁轴承的力学特性

文章采用有限元法对径向永磁轴承的磁场分布进行了数值模拟分析 ,并就轴承结构参数对轴承特性的影响进行了研究。研究结果表明 ,对于斥力型径向轴承 ,两磁环之间的轴向位移对轴承的承载力与刚度有明显影响 ;对于吸力型轴承 ,两磁环之间的气隙选择至关重要。研究结论为径向永磁轴承的设计、优化与应用提供了科学依据。     

三自由度混合磁悬浮轴承耦合特性

介绍了三自由度永磁和励磁混合磁轴承基本结构和悬浮力产生的工作原理;用等效磁路法对永磁和励磁混合磁轴承的磁路进行了分析,得出了悬浮力数学表达式;利用Matlab对磁轴承各自由度之间运动、磁路之间的耦合特性进行了计算分析,给出了三维网格图。理论分析表明各自由度在平衡位置附近时,运动之间没有耦合;各自由度控制磁通是相互独立的,磁路之间不存在耦合。试验表明：在不考虑运动、磁路耦合情况下,采用分散独立的PID控制方法,实现了磁轴承稳定工作,并且满足磁轴承性能控制要求。     

紧急制动工况下汽车通风盘式制动器瞬态温度场分布的研究

以某乘用车前轮采用的通风盘式制动器为研究对象,建立其热-结构耦合的3维有限元分析模型.在此基础上采用直接耦合法对该通风盘式制动器在紧急制动工况下的瞬态温度场进行仿真分析,获得整个通风式制动盘和摩擦片在紧急制动过程中温度场的分布情况及变化特性.结果显示:在整个紧急制动过程中,制动盘温度场的分布不是轴对称的,其在径向、周向及轴向3个方向上均存在着一定的温度梯度; 制动盘的最高温度出现在1.91 s,最高温度为227.1 ℃.同时对该通风盘式制动器进行了与仿真分析相同制动工况下的台架试验,所获得的实验结果与仿真计算结果基本一致,从而验证了仿真分析的有效性,为通风盘式制动器的设计及优化提供了理论基础.     

承载式车身结构局部改型的快速耦合参数化优化设计

针对局部改型结构建立参数化模型,并与其余有限元模型耦合,生成车身结构局部参数化耦合模型.根据性能验证该快速耦合参数化建模的可靠性以及基于该方法所建立模型优化设计的合理性.车身局部参数化耦合模型的建模准确度较高,通过试验设计及径向基函数建立的近似模型能够较好地预测车身耦合模型的性能,利用混合方法多目标优化算法求解设计变量,可实现多目标的优化设计.故快速耦合参数化优化方法在满足设计有效性同时可节省建模时间、提高优化效率.     

多次紧急制动工况下的鼓式制动器热-结构耦合分析

针对汽车鼓式制动器在制动过程中的开裂失效问题,基于运动学、动力学、摩擦学与热-结构耦合的综合分析技术及实验技术,建立了三维瞬态热-结构耦合理论模型及有限元模型;分析多次紧急制动工况下制动鼓温度场和应力场在径向、周向、轴向的分布特征,得到了结构场与温度场的耦合作用结果 ;分析了温度、应力应变、压力三者间的相互耦合作用规律.结果表明:制动鼓的开裂失效主要处于温升大的区域,是由热应力引起的热疲劳失效,且由于周向压应力比径向和轴向压应力大,从而导致制动鼓的裂纹方向均为沿轴向伸展.     

基于代理模型的轴流式喷水推进泵优化设计

基于代理模型的敏感度分析以及预测方法,对喷水推进轴流泵叶片结构参数进行了优化设计研究,选取叶轮叶片和导叶叶片的安放角作为优化参数,选择效率、扬程作为优化设计的目标函数;针对优化结果,采用数值模拟的方法进行了外特性以及空化性能对比分析.结果表明：导叶叶片安放角对喷水推进轴流泵性能影响较小,叶轮叶片安放角是影响喷水推进轴流泵性能的主要因素;优化后喷水推进轴流泵的外特性以及空化性能均得到提升,效率提高了3.5%.同时,结果表明代理模型优化设计方法可以较好的适用于喷水推进轴流泵的优化设计.     

大型民机起落架着陆性能仿真分析与优化设计

以正在研发的大型民机主起落架为原型,开发了起落架缓冲器参数快速设计程序,建立了适用于Adams/Aircraft软件的起落架着陆性能仿真模型,并进行了落震仿真,仿真结果满足预期要求。并以缓冲器轴向力和缓冲器效率为目标函数,以油针截面面积为设计变量建立了起落架缓冲性能优化设计模型。运用iSIGHT联合Adams对起落架油针的几何形状进行了优化设计,取得了良好的效果,具有一定的工程参考价值。