船舶总体装配制造物流仿真系统

针对船舶总体装配制造物流仿真的功能需求,提出了船舶总体装配物流仿真系统总体解决方案,进行了总体架构的设计,完成了工程化仿真流程的制定和船舶总体装配物流仿真模型的建立.依托可视化仿真软件QUEST建立了仿真运行环境,进行了系统实现,最后通过在船舶总体装配建造中的应用,验证了仿真系统设计的合理性.     

基于CEL法的柔性仿生机器鱼模型及巡游速度研究

为了研究柔性仿生机器鱼的设计参数(鱼体刚度、鱼体摆动频率、鱼体摆动幅值)对巡游速度的影响规律,并据此得出仿生机器鱼在达到较优巡游速度时的参数组合,文中首先根据耦合欧拉-拉格朗日(简称CEL)法的基本原理建立了柔性仿生机器鱼自主游动的流固耦合模型,然后通过正交试验得到不同组合的设计参数,并通过数值仿真模拟在不同参数组合下仿生机器鱼的巡游表现,最后根据仿真数据统计出各项设计参数对仿生机器鱼巡游速度的影响,并据此得到较优的参数组合。结果表明:CEL法能够考虑柔性仿生机器鱼在游动过程中的柔性变形,因而能够更加真实地反映实际情况中柔性仿生机器鱼的游动行为;在样本范围内,柔性仿生机器鱼模型的巡游速度随着鱼体刚度和鱼体摆动幅值的增加而呈现先增后减的趋势,随着鱼体摆动频率的增加呈现增加的趋势;在鱼体刚度(弹性模量)为30 MPa、鱼体摆动幅值为0.13倍体长、鱼体摆动频率为5.16 Hz时,柔性仿生机器鱼的巡游速度达到较高的水平。     

低速滑动部件运动平稳性的计算机仿真的试验研究

本文分析了低速运动部件平稳性的速度响应特性，依据建立的数学模型建立计算机仿真模型，通过两者试验并做了比较得出，通过仿真试验，可以分析和研究进给运动系统参数的变化对系统动态性能的影响。计算机仿真可以作为机器滑动进给系统的动态分析和动态设计时的参考依据。     

插电式混合动力汽车传动系参数设计与控制策略研究

以某款CVT插电式混合动力汽车为研究对象,根据整车设计技术要求进行了动力传动系参数匹配设计。基于MATLAB/SIMULINK建立插电式混合汽车动力部件、控制策略及整车仿真模型。仿真结果表明,整车的动力传动系统参数设计能满足设计要求,控制策略设计合理,同时验证了建立的整车模型的准确性。     

一种产品虚拟塑性加工技术

产品塑性冷弯曲加工技术是一种先进的加工技术,目前该技术通常在真实塑性加工机器上进行实物验证。本文针对管材塑性加工设计开发了一套CAD/CAPP/CAE弯管虚拟仿真系统,应用现在成熟的商用软件,采用VC++语言环境对该软件进行二次开发,编写接口程序实现Pro/E、Ansys等软件模块之间的数据传递。可以通过该仿真系统实现弯管CAD建模,CAPP工艺参数规划,CAE有限元分析及结构优化。     

超深井钻机顶驱减速箱的结构设计与仿真

针对目前钻井系统钻探能力较低的问题,通过对钻井过程的分析,采用参数化建模的方法,对钻机顶驱减速箱进行详细的结构设计,并对其进行了齿轮啮合力的分析.基于Hertz理论建立斜齿轮的接触力仿真参数,建立齿轮接触模型,运用ADAMS软件进行运动学仿真,得出齿轮啮合力的时域和频域曲线.通过设计与分析,所建立的虚拟样机符合设计要求,节约钻井时间,并为中国深部探测技术的研究提供了技术参考.     

仿生机器鱼靠壁游动的壁面效应特性研究

为实现仿生机器鱼靠壁游动的工程实际需求,研究了机器鱼靠壁游动过程的壁面效应特性.首先建立了机器鱼运动学模型,然后采用计算流体动力学方法对机器鱼靠壁游动过程的水动力学和流场分布进行了数值仿真计算,最后对机器鱼在不同靠壁距离下的水动力参数进行了实验测试分析.结果表明:固体壁面会对机器鱼靠壁游动过程的水动力参数产生影响,靠壁距离越小,产生的偏航力矩和侧向力越大,从而导致机器鱼形成远离壁面的偏航游动.     

仿生鲔科机器鱼的多机体协同推进效率优化

推进效率是水下潜器装备运行的核心问题,对机器装备的现实应用具有至关重要的影响.针对仿鲔科鱼类研制的机器鱼,根据鲔科鱼类波状运动特征,将机器鱼体离散为由鱼体、尾鳍、胸鳍等部分组成的多刚体系统,结合鱼体所受外力载荷,运用牛顿欧拉法建立了机器鱼动力学模型.基于该动力学模型,开展了以提高机器鱼的推进效率为目标的鱼体运动参数优化设计,以机器鱼的巡游效率为目标、以鱼体各机体的运动参数为优化设计变量、选用遗传算法为优化算法,进行参数匹配优化;通过优化实现了机器鱼尾鳍、鱼体及胸鳍的多机体协同,提高了机器鱼的推进效率.针对优化匹配设计结果,进一步开展了机器鱼的运动学数值模拟仿真,结果表明机器鱼的巡游速度在数值上为鱼体长度的1. 415倍时,机器鱼的推进效率最高,其值达到最大值49. 9%.     

直升机总体参数设计优化

分析了直升机总体参数设计优化的现状和发展方向，对直升机总体参数多目标设计优化进行了研究：建立直升机总体参数多目标设计优化数学模型，分析多目标优化求解方法，进行实际工程算例计算和分析，结果表明了多目标优化模型和求解方法的有效性。     

自由活塞直线发电机总体参数设计方法

为获得自由活塞直线发电机总体参数的设计方法,基于发电机工作特点和运行规律,研究了主要结构参数与性能参数之间的匹配关系,包括气缸工作容积与输出功率、最高燃烧压力与气缸工作容积、压缩比与活塞质量及电磁负载与输出功率,由此构建了一种自由活塞直线发电机总体参数匹配模型,进而总结出一种利用振动特性的自由活塞直线发电机总体结构参数设计方法。利用该方法完成了一台原理样机的设计,并通过仿真和试验进行了验证,试验结果表明:仿真和试验的运行频率与设计目标最大误差为13.4%,最高燃烧压力最大误差10.5%,输出功率最大误差为6%,接近设计目标值。     

工程机械效益评价指标模型

为了研究和确定工程机械效益评价指标,评析了机器的最大牵引力、最大牵引功率和单位机重功率等指标,确定了技术经济综合效益评价指标作为评价机器技术经济水平的优化指标。根据自行式工程机械生产率计算特点,推导、建立了由机器的主要结构性能参数、使用条件及行走机构与地面间的牵引附着特性等因素确定的装载机生产率计算数学模型。计算结果表明,该模型能够更加客观、合理地反映机器的技术经济品质。     

采煤机参数与工作面噪声关系的数学模型

为减少采煤工作面噪声的危害,分析了采煤机噪声的构成,通过假设与简化,建立了采煤机参数与工作面噪声之间关系的数学模型,并编制计算机程序和利用所建模型对采煤机工作面的噪声进行模拟研究.研究表明,工作面噪声随滚筒直径与转速、截割阻抗及牵引速度等参数的增加而增大,随截线间距、切屑厚度、煤岩脆性程度的增大而减小.该模型对于评价机器工作性能、改进机器设计等具有重要理论意义.     

非对称阀控非对称缸系统仿真与优化研究

文章建立非对称阀控非对称缸系统数学模型,针对较大弹性冲击载荷的工况构造仿真框图,并对支重轮试验台的阀控缸系统进行仿真验证。通过与台架试验效果比较,证明所建仿真模型能较准确地指导此类阀控缸系统的优化设计。     

直升机整流罩锁紧机构的运动学研究

整流罩是直升机机体的重要组成部分,整流罩的安装质量直接影响飞行安全,其锁紧机构成为整流罩装置的关键部件.文中按照舱门锁工作机理,提出了整流罩锁紧机构的设计方案.叙述了锁紧机构的摆动锁紧原理,建立了整流罩锁紧机构调整螺钉端头的运动轨迹方程,利用工程软件Pro/ENGINEER Wildfire3.0对整流罩锁紧机构进行三维实体零件造型和装配,装配结果表明无干涉现象.建立了锁紧机构的运动学方程,并进行了运动仿真分析,验证了整流罩锁紧机构的可靠性.     

连续采煤机块煤产量数学模型及其影响因素

假设连续采煤机的块煤产量服从韦布尔分布,建立了连续采煤机块煤产量的数学模型,给出了模型中有关参量的确定方法,并利用计算机模拟的方法对连续采煤机工作过程15～25、25～50与50～100 mm三种粒度的块煤产量进行了数值模拟,分析了有关参数对连续采煤机不同块煤产量的影响,为合理确定机器的设计参数和工作参数、提高块煤产量和煤炭生产的经济效益提供了理论依据.     

数控火焰切割机系统的软件功能设计

指出了基于Windows的数控系统是现代数控系统的一个重要发展方向,分析了数控火焰切割机的工艺特点,根据实际应用环境,设计了数控火焰切割机系统的软件功能.该软件可有效地显示零件图形,并可完成实时切割的模拟仿真,极大地方便了对数控火焰切割机系统的模拟测试.     

储汽筒充汽系统的热力过程建模与仿真

应用变质量热力学及黏性流体动力学理论,以储汽筒充汽系统为研究对象,建立了系统各组成单元的数学模型.利用Matlab软件对给定调节阀控制策略下的充汽过程进行了数值仿真分析,获得了储汽筒充汽系统的动态特性,为系统的初步设计提供了可选方法及参数.     

基于MATLAB的数控进给伺服系统设计与仿真

利用MATLAB控制系统工具箱中的SISO设计器设计了数控进给伺服系统.在建立了直流电机和进给系统的数学模型后,根据数控伺服系统的性能要求,使用SISO设计器设计了进给伺服系统的校正补偿器,得到了反映系统性能的特性曲线和Simulink仿真模型,并根据仿真模型验证了系统设计的正确性.该项研究对伺服系统的性能分析及用根轨迹法设计控制系统具有一定的参考价值.     

液压凿岩机冲击系统波动力学建模与数值分析

液压凿岩机是以高压油作为动力,推动活塞撞击钎杆进行工作的冲击机械.冲击系统是液压凿岩机的关键部件,其性能好坏直接影响着液压凿岩机的工作性能.本文以某套阀型液压凿岩机冲击系统为研究对象,基于波动力学理论、测试技术以及数值模拟技术,进行冲击系统动力学特性分析与实验研究,获取钎杆在不同冲击速度下的应力波曲线,对比应力波实验测试曲线和数值模拟曲线,分析表明两者结果较吻合.通过数值仿真模拟可以加快液压凿岩机冲击系统开发进程,为其结构优化设计、改进和能效评估提供依据.     

数控机床进给系统的仿真

根据机械动力学原理建立了数控机床进给传动系统的数学模型,利用MATLAB软件中的动态仿真工具Simulink构建了机床进给系统的仿真模型,获得了反映系统性能的仿真曲线.利用仿真模型分析了非线性摩擦因素对系统精确的影响,并给出了提高传动系统性能的措施.为机械传动系统的设计和性能的改进提供了理论依据.