汽车人机界面人体上肢位姿建模与优化研究

针对汽车人机操控界面设计的匹配分析需要,构建了一种用于人机操控界面设计分析的5自由度人体上肢运动模型,来模拟人体上肢运动并计算掌心的位姿.以人体上肢动作住姿舒适为优化目标,建立了人体上肢舒适操作的优化模型,通过求解能够获得人体上肢舒适操作的最优位姿.仿真结果表明,优化模型合理、实用,以汽车驾驶舱中换档杆布局设计为应用实例,通过优化模型求得了相应的舒适位姿和舒适度曲线图.研究结果可为汽车人机操控界面设计的合理匹配提供优化分析.     

高炉出铁沟内流场数值模拟

以某钢铁厂的主沟和撇渣器为研究对象,采用三维动量守恒方程、RNGk-e湍流模型和Mixture多相流模型模拟计算主沟内速度场与主沟壁面之间距离的关系,并分析了不同出铁流量下出铁沟内流场和渣铁的分离效果。结果表明,主沟中心位置的渣铁速度明显快于壁面附近的渣铁速度;渣铁分离效果不太理想,渣中带铁量偏多,其原因是渣口位置过低;随着初始流量的增大,出铁沟内的流动混乱程度逐渐增加,渣中带铁现象加剧。     

高温损伤后粘钢板加固混凝土梁的抗弯性能

对粘钢板加固高温（250℃,350℃,450℃,550℃）损伤后钢筋混凝土梁的抗弯性能进行了试验研究,得到了受热温度对加固梁抗弯性能的影响规律。结果表明,高温后粘钢板加固效果明显,梁的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载都有不同程度的提高,且粘钢板加固对减小高温损伤后梁的挠度也有明显作用。当采用必要的锚固措施后,粘钢加固法对于450℃以下高温梁的加固具有良好的适用性和可靠性,当温度达到550℃时,粘钢板法仍具有一定的适用性。     

螺栓支承面有效半径的影响因素

为得到螺栓拧紧扭矩与预紧力之间的精确关系,对影响螺栓支承面(螺栓头和螺母)有效半径的计算方法、预紧力、被连接件弹性模量、板厚、孔隙、螺距等因素进行了研究.采用ANSYS参数化设计语言,构建了具有螺纹特征的螺栓连接件参数化有限元模型,通过Ⅰ-Scan压力薄膜传感器测量被连接板结合面的压力分布,并与有限元模型的计算结果进行比较,间接地验证了参数化模型的可靠性.通过获取螺栓连接件支承面的压力分布方式,结合螺栓支承面有效半径的计算方法对螺栓支承面的有效半径进行了计算.计算结果表明,螺栓支承面的有效半径随着预紧力、孔隙的增加而增加,随着板厚、被连接板弹性模量的增加而减小,有效半径与预紧力、弹性模量之间成非线性关系,与孔隙之间成线性关系且斜率为0.53～0.56.     

一种仿生机械臂空间位置反馈方法的研究

为了解决仿生机械臂空间位置反馈的问题,将眼电图作为神经反馈,应用于仿生机械臂空间位置反馈系统,通过多角度目标点重复扫视实验,分析眼球转动角度与对应眼电信号特征之间的映射规律,建立了人眼双目视觉定位模型.采用四元数法构建人眼、仿生机械臂坐标转换模型,并通过自行设计的物理实验平台进行坐标转换参数标定、计算旋转矩阵和平移向量,根据参数化定位模型将提取到的目标点转换为机械臂坐标系位置信息,从而实现了空间定位.研究结果表明,人眼双目视觉的定位模型可以有效地提取目标点坐标,为仿生机械臂提供空间位置反馈,同时也为仿生机械臂空间位置反馈提供了新思路.     

面向结合面密封性能要求的装配连接工艺设计

为在产品设计阶段规划出满足密封性能要求的装配连接工艺,提出了一种面向结合面密封性能要求的装配连接工艺数字化设计方法.采用接触非线性有限元技术和弹性相互作用理论建立了螺栓组连接有限元模型,研究了螺栓预紧顺序、预紧力水平与结合面连接性能间的关系,构建了各螺栓预紧力大小与结合面压力间的关联模型,进而利用该关联模型,根据工况载荷下设备对密封性能的要求反求装配连接工艺.以发动机缸体缸盖装配连接为例,建立了发动机曲柄连杆机构动力学模型,分析了其工况载荷,并在缸体、缸盖和缸垫有限元模型的基础上,确定出工况载荷下发动机密封性能对结合面压力分布的要求,最后利用螺栓组连接与结合面压力间的关联模型反求出各螺栓预紧力的大小,通过与该型发动机已有装配连接工艺对比,验证了该设计方法的可行性.     

滚动轴承组件热生成与热传递实验研究

讨论了关于滚动轴承热问题的相关理论计算模型及其特点,并从传统的热电偶测试以及当前的无线测试技术两方面论述滚动轴承热问题的实验研究进展.简述了关于滚动轴承热问题的相关理论计算模型及其特点,在此基础上,分类讨论了高速滚动轴承的热生成与热传递的实验研究工作,并从滚动轴承运行过程中的热生成和热传递2个方面分析关于滚动轴承热问题的实验研究,介绍了实验方案,测试技术等.对MEMS无线热敏传感器在高速滚动轴承上的应用进行了重点讨论.     

多支承轴系轴承受力与刚度的有限元迭代计算方法

为了准确计算多支承轴系中每一个轴承的受力与刚度,分析预紧力对轴承刚度的影响,提出了一种基于有限元分析的迭代计算方法.该方法考虑了主轴受载后轴承受力与刚度的相互影响关系,在轴系和单轴承的有限元模型中利用受力-变形-刚度关系式进行迭代求解,以此寻找轴承受栽后的平衡状态.通过与典型数值计算结果的比较可以看出,所提方法解算出了每一个轴承的受力和刚度,解决了多支承轴系的超静定问题和支承一轴承受力分配问题.通过轴承受载变形实验同时验证了方法的正确性.     

动力学光度法测定试剂中痕量锰的反应

本文研究了在碱性介质中，以邻菲啉为活化剂，锰（Ⅱ）催化高碘酸钾氧化苯酚红褪色指示反应及其动力学条件，建立了测定痕量锰的新方法．锰的浓度在0～0．07μg／ml范围内为线性关系，检测限为3．0μg／ml．用于盐酸试剂中痕量锰的测定，结果良好．