平面机构的力系统综合及计算机辅助设计

运用机械动力学理论,对平面机构的力系统综合－结构选型与尺寸参数优化进行了研究,并设计了一种计算机辅助设计方法。实践证明,此方法不仅大大简化了力系统结构选型与参数优化工作,同时也使所设计的力系统更好地满足实际情况的要求。     

车辆悬架系统的优化设计与动力学特性分析

为了提升含减振元件惯容器的车辆悬架系统的综合减振性能,建立了含有减振元件惯容器、弹簧、阻尼器的车辆悬架系统模型.采用遗传算法对悬架参数进行优化,基于振动功率流理论对减振元件衬套进行优化选型.通过对车辆悬架系统动力学模型进行数值求解,探究了参数优化前后车辆悬架系统的动力学响应,探讨了衬套参数对功率传递的影响.研究结果表明,相比原始设计参数,采用优化算法得到的参数能够有效改善车辆悬架系统的综合减振性能,理论计算与仿真数据的结果相互验证了所建模型的正确性,衬套的优化选型有助于进一步提高车辆悬架系统的减振性能.     

带支反力矩的轴承数学模型

转子系统的动态性能,很大程度上依赖于轴承参数.在原轴承8参数数学模型的基础上提出了一个改进的模型,该模型考虑了轴颈处转角的变化导致的力的分布不均性,将其不均的力向轴承中心简化,得到一简化的力和一力矩,并推出了该力和该力矩的数学式.文中给出了一个算例,比较了在两种轴承的数学模型下,运用有限元素法计算出的转子系统临界转速.结果表明,当轴承刚度较大时,两种模型的结果之间存在较大的差异.因此,在转子系统的动力学设计过程中,有必要采用改进轴承数学模型,这对于提高转子系统动力学设计的精度具有理论意义.     

基于区间数的高速磨床主轴系统的不确定性优化研究

为了更精确地反映主轴系统在工作状态下的情况,针对高速磨床主轴系统建立柔性体动力学模型,对其在不确定性磨削力作用下的工况进行数值模拟和优化研究.首先采用优化拉丁超立方试验设计方法在设计变量和不确定参数构成的混合空间内采样,再建立包含不确定量的主轴系统径向基函数近似模型,代替耗时的数值仿真模型.利用基于区间数的不确定性优化方法对高速磨床主轴系统进行优化设计研究.结果表明,利用基于区间数的不确定性优化方法,对主轴系统的关键参数进行优化后,表征磨削质量的刚体砂轮质心的径向跳动值比原来有了较大的减少,得到了在不确定磨削力影响下优化结果的响应区间.     

汽车前轮定位及回正力矩和转向力的计算

为了正确设计汽车转向轮定位参数,分析了转向轮各定位参数的作用,提出了各定位参数使转向轮形成自动回正力矩和使转向盘需要转向力的计算方法及公式.以东风EQ140和EQ140-1型中型汽油货车为例,按国标设定的条件,定量地计算了各定位参数形成转向轮自动回正力矩和需要转向盘转向力的具体数值.计算结果表明:主销的后倾角γ与内倾角β是形成转向轮回正力矩和需要转向盘转向力的主要因素,而主销偏距c及其他参数对其影响不大;该型货车转向轮总回正力矩65.680N·m偏小,转向盘总转向力22.039N远小于国家标准规定的245N.研究认为:该型货车主销的后倾角γ和内倾角β设计保守偏小,空载时转向轮回正能力和转向盘手感不足.     

基于CAN总线的仿人机器人力信息检测系统

通过对五维力 /力矩传感器的电路结构和已经建立的仿人机器人运动控制系统结构分析 ,提出了一种基于CAN总线的力信息检测系统 .主要介绍了设计思想和方案 ,对接口电路设计的硬件结构和软件流程进行了详细的阐述 .所设计的系统已应用于仿人机器人的力信息采集 ,通过实验证明能够较好地完成力信息的实时采集与传送 .     

安全钳提拉机构的设计

SAM是电梯的触动系统,又名安全钳提拉机构,是电梯的重要安全部件之一. SAM系统将限速器提拉力传递到两侧安全钳,安全钳楔块压紧导轨接触面并制停电梯.本文阐述了电梯安全部件的基本性能、重要参数和设计要求.详述了系统惯性力、弹簧拉力的计算方法.为SAM系统部件设计和选型提供重要的参数依据.同时本文提供了欧标和美标对SAM系统的设计要求,以及SAM部件选型的验证方法.为设计者提供设计依据.     

截断系泊系统不同恢复力矩特性对于深水半潜式平台摇摆运动的影响

以工作在1.5km水深的半潜式平台为例,在截断水深模型实验中,设计5套符合水平及垂向回复力、最大单根缆受力特性相似的截断系泊系统,使之具有不同的力矩特性曲线.通过时域耦合计算,比较在这些截断系泊系统下平台的摇荡运动的差异,并与实验结果对比分析.结果表明,水深截断系泊系统的力矩特性是否相似对半潜式平台摇荡运动有一定影响,平台的水平偏移越大时影响越显著.说明在截断系泊系统设计中,保持与全水深系统一致的力矩相似特性的必要性.     

基于WEB房车制动器CAD系统的设计与实现

采用B/S和C/S混合结构,将JSP,Servlet技术与商用CAD系统的二次开发技术相结合,构建了房车制动器CAD系统.系统具有支持制动器的结构参数优化、稳健设计、虚拟试验、虚拟装配等功能.给出了系统的框架结构,对组成系统的各个功能模块进行了详细介绍.运用制动器与整车性能的匹配理论,对制动器进行选型分析,给出了整车匹配模块的算法流程图;以制动效能为目标,建立了制动器优化设计数学模型,确定了制动器的主要结构参数.将基于损失模型的稳健设计方法应用于制动器的设计,将基于响应面模型的稳健设计方法应用于电磁体的设计,提高了制动器设计质量;为实现电磁体表面均匀磨损和抗旋转趋势,提出了非对称结构电磁体的优化设计方案.     

离心压气机初步设计计算模型与性能仿真

构造出车用离心压气机的初步设计整体计算框图, 建立了车用离心压气机初步优化设计计算模型和性能预测模型,并用具体设计实例进行了计算和性能仿真验证.利用所建立的初步设计方法和计算模型,可以确定离心压气机的基本性能参数和几何参数,建立离心压气机初步设计系统的优化策略,预测出压气机在设计点和非设计点的性能,并可以实际运用到车用涡轮增压器离心压气机的选型、初步设计、参数优化和性能仿真上.     

土木结构中内力图的快速绘制法

本文提出一套简便、准确、快速地画内力图的方法,试图对简化材料力学和结构力学的教学提出帮助。     

关于四维力与三维力

阐述相对论力学中四维力的意义，明确三维力与四维力的关系，通过四维力的变换推导出三维力的变换     

基于Zernike矩的图像不变性识别研究

本文提出一种基于Zernike矩的图像不变性识别方法,用于图像的平移、缩放和旋转不变性识别。理论分析和实验结果表明,Zernike矩做为一种经典的正交矩分析方法,具有良好的抗噪能力、图像识别能力。     

桁式钢管混凝土系杆拱桥拱轴线及吊杆索力优化

目前，针对桁式拱系杆拱桥拱轴线形和吊杆索力优化研究相对单一，为得到下承桁式钢管混凝土系杆拱桥的最佳成桥状态,对拱轴线形和吊杆索力进行一体优化。通过基于影响矩阵的最小结构体系应变能原理对吊杆索力进行优化,并利用Matlab中无约束优化算法进行求解；采用桁式拱肋主管偏心距最小法对拱轴线进行优化。经过迭代计算,得到一组满足偏心距阈值的无约束优化吊杆索力和拱轴线形。结果表明：优化后的吊杆索力较优化前更加均匀且均有不同程度的减小,短吊杆索力减小近30%,其抗疲劳性能得到大幅提高；成桥状态下主拱受力良好,上、下弦杆的跨中弯矩小且均匀,轴力值有所降低；优化后主梁端部截面弯矩值有所增大,轴力值基本不变,优化效果不明显；主拱上、下弦杆钢管和混凝土截面分配应力均小于材料承载力,均符合规范要求。     

分段摇摆墙内力改进效果研究及影响参数分析

在保证对结构变形、抗震性能改进效果的情况下,采用分段摇摆墙的形式可有效降低摇摆墙自身的内力需求,并且该形式具有制作更简单、运输更便利、安装更简易的优势。为了分析摇摆墙采用分段形式后对摇摆墙内力的改进效果,文中结合分段摇摆墙的特征及与整段摇摆墙不同的边界条件,推导了铰接分段摇摆墙-框架结构的位移和摇摆墙内力的简化计算公式,并进一步开展了摇摆墙刚度比和摇摆墙分段数目对摇摆墙内力的影响效果分析,且与整段摇摆墙的相应情况进行了对比。研究结果表明：将摇摆墙分段可以大幅降低摇摆墙的内力峰值、缩小内力值的变化区间,在均匀荷载作用时各分段摇摆墙的弯矩和剪力分布规律类似,且整段摇摆墙的弯矩峰值是分段摇摆墙的m2倍、整段摇摆墙的剪力峰值是分段摇摆墙的m倍,而在倒三角形荷载作用下时,上段分段摇摆墙的弯矩和剪力比下段分段摇摆墙的大;刚度比在1.0～5.0这一适当的区间内变化时,刚度比对摇摆墙内力的影响效果明显,且影响程度随摇摆墙刚度比增大呈先增大后减小的规律,但当摇摆墙刚度比在此适当区间之外（无论取值过大还是过小）,摇摆墙内力改变情况则对刚度比变化变得不敏感,此时刚度比对摇摆墙内力的改善效果不佳;分段摇摆墙内...     

布袋除尘器在灰载作用下的受力特性研究

通过有限元分析手段,对布袋除尘器灰斗、底梁、墙板等结构件在灰载作用下的受力特性进行分析、研究,全面把握受力状况,为优化布袋除尘器结构,确定布袋除尘器结构计算模型打下基础。     

船撞力强度指标对船撞桥响应的影响

确定船舶的撞击力是桥梁设计的关键问题之一,本研究针对船撞力强度指标的选择,探讨了不同船撞力强度指标对桥梁结构响应的影响.首先建立了一艘轮船撞击刚性墙的高精度有限元模型,得到了不同撞击吨位与撞击速度下的船撞力时程,并根据不同的船撞力强度指标进行了等效,将等效静力作用于结构的响应值与结构动力响应值进行了对比.结果表明,平均船撞力得出的结构响应最小,局部平均船撞力与峰值船撞力得出的动力响应相差不大;从结构响应随撞击吨位与撞击速度的变化规律方面来看,采用局部平均船撞力作为强度指标更为合理;在采用3种船撞力强度指标时都必须考虑动力效应的影响,否则会得到偏小的结构响应值.     

人工智能在机器人力控制系统中的应用研究

鉴于以往在机器人力控制中存在某些不足 ,将人工智能方法引入基于力传感器的机器人力控制中 ,尝试利用模糊控制理论与阻抗控制策略相结合对机器人进行更有效的力控制 .给出了系统的硬件结构 ,设计了力控制器 ,最后根据具体实验得出实验结果 .为解决机器人力控制问题提供一种新的方法 .     

安培力做功的普遍公式及其重要推论

通过安培定律与法拉第电磁感应定律导出安培力做功的一股公式。根据安培力做功公式得到两个用于计算载流线圈在磁场中所受的合力和对某一给定转轴的力矩的重要推论。     

一体化热防护系统试验与数值分析研究

陶瓷盖板式一体化热防护系统(Integral Thermal Protection Systems,ITPS)具有多层结构,材料物理性能差异大,其表面承受气动热和气动压力的共同作用,同时在外边界还具有辐射、对流换热等。提出在ITPS表面同时施加温度和力载荷方法,应用数值分析方法给出最佳的力加载区域,最后对试验结果与数值分析结果进行比较,二者误差在8%以内。对于ITPS的结构优化设计具有较好的理论参考价值。