粘胶纤维开棉机加压弹簧的最优设计

在设计中以粘胶纤维开棉机弹簧体积最小作为最优化设计目标，以弹簧钢丝直径 ｄ、弹簧中径 Ｄ２ 及弹簧工作圈数 ｎ 为设计变量，采用约束最优化方法直接解法中约束随机方向探索法对弹簧进行最优化设计，最优设计的结果：ｄ ＝ １０ ｍ ｍ ， Ｄ２ ＝ ５２ ｍ ｍ ，ｎ＝ １０ 圈。     

某旋转药室火炮卡弹机构弹簧优化设计

为减小某旋转药室火炮卡弹机构卡弹爪、挡块与炮弹之间的接触力,延长其使用寿命,建立了炮弹进膛卡弹的运动微分方程,对3个压缩弹簧进行了优化设计。以压缩弹簧的弹簧中径、弹簧钢丝直径、工作圈数、预变形量及安装高度作为设计变量,用乘除法对该机构的弹簧力最小和弹簧重量最轻的多目标问题进行了归一化处理。以正确卡弹定位和弹簧设计要求作为约束条件,通过优化计算获得了最优结果。相对原设计参数,优化计算结果中3个压缩弹簧的最大弹簧力分别降低了23.1%、19.8%、34.6%,弹簧质量分别减小了58.9%、42.0%、77.8%。     

螺旋弹簧多目标稳健优化设计

以螺旋弹簧的给定刚度变化最小、自振频率最大和质量最小为设计目标,综合考虑优化设计中的随机因素,建立了基于稳健性的多目标优化模型,并在科学计算语言MATLAB中编程求解.通过液压阀螺旋弹簧设计实例的分析说明,多目标稳健优化设计提高了设计目标的稳健性,一定程度上提升了液压阀的动态响应特性.     

椭圆钢丝旋转对弹簧切应力及刚度的影响

由于工艺精度等原因,椭圆钢丝螺旋弹簧的截面会产生绕形心旋转变形。为了研究截面旋转角的影响和计算旋转椭圆钢丝螺旋弹簧的切应力及刚度,基于弹性力学,推导了旋转椭圆钢丝螺旋弹簧切应力模型与刚度模型。通过实例计算和有限元分析可知,切应力计算值与仿真值的最大相对偏差为1.79%,最大切应力及其所在角度以及刚度的计算值与仿真值的相对偏差均小于1%。结果表明,旋转椭圆钢丝螺旋弹簧的切应力及刚度模型是正确的,截面旋转角只影响截面切应力,对刚度无影响;若截面旋转角达到15°,该截面最大切应力较水平椭圆截面增加8.96%,所以提高工艺水平对改善弹簧的寿命及可靠性非常重要。     

轴承结构参数的随机性对轴承刚度灵敏度的影响

采用拉丁超立方抽样确定了角接触球轴承结构参数的样本点,通过Powell和Newton-Raphson相结合的算法计算了非线性方程组,将计算得到的轴承刚度的响应值应用Kriging法进行响应面拟合.利用M onte Carlo随机抽样法确定了轴承结构参数的均值和方差对轴承刚度均值的灵敏度.研究结果表明:轴承轴向和径向刚度对轴承结构参数的均值和方差的灵敏度呈现相反的影响趋势.轴承刚度对轴承滚动体直径的变化反应最灵敏,轴承内、外圈沟道曲率半径的变化对其影响次之,外沟道直径的变化对其影响最小.该研究为轴承的结构参数和加工精度的选择及零件的分选提供了理论依据.     

悬架用大载荷圆柱螺旋压缩弹簧优化设计方法研究

探讨大载荷螺旋弹簧的一种设计方法。通过采用MATLAB优化算法,对螺旋弹簧的丝径、节距、中径三个因素反复迭代,实现弹簧刚度、应力等方面的优化。还系统地介绍了该优化算法所涉及到的Hessian矩阵,以及其在该设计方法中的应用。最后,得到较为详细的设计流程和大载荷螺旋弹簧的设计结果。     

摇架弹簧的可靠性分析

摇架弹簧具有严格的加压稳定性要求,其负荷允差已超过国标GB1239普通园柱螺旋弹簧的Ⅰ级精度。可靠性分析表明:摇架弹簧的强度可靠性很高,而其松弛变形是主要失效形式;此外,弹簧设计,制造的分散性很大,给制造工艺带来了极大麻烦。本文建议从材质和工艺上采取措施来提高摇架弹簧的质量。     

汽车零部件(弹簧)的可靠性稳健优化设计

应用汽车零部件可靠性稳健优化设计的理论方法,对汽车典型弹簧系零部件,如扭杆弹簧、螺旋弹簧和钢板弹簧进行了可靠性稳健优化设计,给出了计算仿真分析结果,为工程实际的汽车零部件的可靠性稳健优化设计提供了理论依据。     

基于MATLAB的弹簧设计软件

弹簧是复杂却常用的,弹簧设计有诸多要求而且过程繁琐:弹簧刚度要满足要求、弹簧丝要满足静强度和疲劳强度、弹簧振动频率要远离工作频率、压缩弹簧需要满足稳定性、拉伸弹簧要考虑初拉力问题等等;弹簧参数多,有弹簧丝直径、弹簧中径、旋绕比、有效圈数等等;设计时需要凭设计者经验,预估一组关键参数再通过一系列计算得到弹簧所有参数,进而计算前面所述的性能,若不满足,再修改参数并进行新一轮计算,直到满足为止,设计过程计算量大且工作繁琐;设计的弹簧需要在CATIA中建模才能直观的看到。本文针对上面的多个问题,基于MATLAB R2010b开发了弹簧设计软件,极大程度的降低了设计者的工作量。     

瑞利多径衰落信道下OFDM/OQAM系统容量分析

系统容量是分析通信系统性能的一个重要指标,提出了正交频分复用/偏移正交幅度调制(OFDM/OQAM)系统在瑞利多径衰落信道中的信道容量均值和方差进行研究。分析得到瑞利信道模型的概率密度函数并推导出任意两个相关瑞利信道间联合概率密度函数,进而得到OFDM/OQAM系统在瑞利信道下的容量均值和方差的数学表达式,式中以系统的子载波数、信道的信噪比和多径数目为参数。通过对系统进行仿真,分析子载波数、信噪比和多径数对系统容量均值和方差的影响。仿真结果表明:系统容量均值与信噪比成正比,与系统子载波数成反比;系统的容量方差由系统的信噪比和信道的多径数共同影响决定。     

汽车悬架非线性螺旋弹簧的设计与仿真分析

通过拟合空气弹簧的特性曲线,并利用螺旋弹簧刚度计算公式得到螺旋弹簧中径和高度的关系,在ANSYS对非线性螺旋弹簧模型进行载荷分析,并对结果数据进行拟合,得到所设计弹簧的特性曲线方程.对建立四分之一悬架系统模型的动力学方程,利用摄动法将非线性弹簧特性曲线方程线性化处理且带入动力学方程中,在MATLAB/Simulink中进行仿真分析,以及与四分之一定刚度悬架系统对比分析.仿真结果表明:利用空气弹簧非线性特性所设计的非线性弹簧可有效提高车辆的舒适性和平顺性,相对于定刚度悬架其各参数指标均有很大程度的改善和提升.     

电动汽车无线充电系统耦合线圈的优化设计

为了提高电动汽车无线充电系统磁耦合机构的耦合系数，在分析耦合线圈参数对串联补偿网络影响的基础上，采用电磁仿真分析法，对单圆形磁耦合线圈传输距离、内外经尺寸、绕线方式对自感系数、耦合系数的影响进行了研究。结果表明：磁耦合线圈自感系数的稳定性受其外径和传输距离之比影响，磁耦合线圈外径与传输距离之比越小，磁耦合线圈自感系数越稳定；当传输距离和磁耦合线圈外径确定时，磁耦合线圈内外径之比越小，耦合线圈的耦合系数越高；当两个磁耦合线圈传输距离、外径尺寸、互感系数相同时，不同绕线方式的线圈，其耦合系数也不相同，其中匝间距等增绕线方式的线圈可以获得较高的耦合系数。     

直流接触器电磁机构的参数优化及仿真

直流接触器;电磁机构;参数优化;动态特性;有限元仿真     

DST型膜片弹簧离合器的结构分析

膜片弹簧离合器具有许多优点,因此在国外汽车中已广泛应用并逐渐取代了传统的螺旋弹簧离合器。我国引进的DST型膜片弹簧离合器又属较新型的,本文介绍其结构与装配特点,分析其结构与性能方面的优点,并对80年代以来其结构的改进途径进行了探讨。     

春玉米优质栽培初探

本试验采用五元二次回归正交旋转组合设计,从农艺措施与春玉米品质的关系上进行研究。本文分析了设计因素的主次作用,提出了本地区高产条件下春玉米优质栽培的最佳农艺组合。为春玉米优质栽培提供了理论参考依据。     

脉冲磁场测量系统的研制和标定

为了评估雷击建筑物或其附近室内的脉冲磁场水平,研制了一套由自制磁场探测线圈与光纤传输系统集成的脉冲磁场测量系统.光纤传输系统的灵敏度系数通过正弦波发生器进行标定.8/20μs冲击电流发生器输出端连接直径为0.3 m的单匝线圈组成磁场发生器,磁场探测线圈通过固定在单匝线圈的中心进行标定.试验结果表明,该系统能够有效地测量脉冲磁场,磁场探测线圈的B/U标定系数误差小于3%.     

自感式料位数字传感器

设计了一种新型料位传感器及其单片机控制系统。它可应用在钢厂除尘器设备上粉尘料位的检测。针对钢厂粉尘的铁磁质性质,设计整个自感线圈,固定在传感器的支撑杆上,在料位到达时,自感线圈中的感生电流显著变小,应用单片机进行控制,采集其开关量,可实现料位的连续检测,单线圈在料位到达时断电,卸料后恢复通电,即去除了铁心的磁性,又减少了线圈发热,同时线圈采用高性能漆包线,并对其进行散热处理。该传感器可以从室温到100℃的变温环境下正常工作,其结构简单可靠。     

无源LC传感器耦合线圈参数优化设计研究

通过对比实验,研究了无源LC传感器的相关电感线圈参数对耦合距离的影响,为传感器的参数优化设计提供指导。实验得出,线圈内径小的传感器耦合距离较远,但增加不明显;线圈外径越大的传感器的耦合距离越远,但是外径过大增强效果不明显;线宽1 mm的传感器相比线宽0.5 mm和0.3 mmm的传感器耦合距离增大较明显。由于线圈电阻的增加,匝数10以上的传感器并不能较大的增大耦合距离。圆形电感线圈传感器的耦合距离明显大于方形电感线圈的传感器,并且在相同耦合距离下圆形电感线圈的传感器的耦合效果要好于方形电感线圈的传感器。综上,在进行无源LC传感器电感线圈设计时,在一定的尺度范围内,线圈的内径要做小,外径和线宽要做大,匝数取10为宜,形状选取圆形。     

基于Simulink的高速电磁阀动态响应分析

利用MATLAB/Simulink软件建立了由磁场强度模型、电磁作用力模型、阀芯运动阻力模型以及回位弹簧作用力模型组成高速电磁阀仿真模型.分析了驱动电压、电磁力、阀芯质量和线圈匝数等参数对电磁阀动态响应特性的影响.仿真结果表明:在一定条件下增加驱动电压,采用质量小的阀芯,选取小的回位弹簧预紧量,减少线圈匝数和降低弹簧刚度,有利于加快电磁阀开启响应速度,而降低维持电压,适当减小工作气隙、增大弹簧刚度,有利于加快关闭响应速度.