利用Creo建立车架三维模型并导入ANSYS有限元分析软件,对车架进行静态弯曲和应力分析,通过静态电测试验确定有限元分析的应力值和试验真实应力值在合理范围内,对车架进行模态分析,通过模态试验验证有限元分析的模态振型、频率的正确性,对车架进行谐响应分析,确定对车架结构动态性能影响最大的模态频率。结果表明车架具备良好的强度和刚度特性,但存在一定的优化空间。优化过程在满足车架强度和刚度要求的前提下,通过改变横、纵梁布置结构的方式实现优化目的。车架质量与原车架相比减少了74.58kg,降低了27.74%;最大等效应力增加了23.36MPa,但应力分布更加合理。

为提升行星齿轮传动重合度,提高齿轮传动承载能力,设计了高重合度内啮合摆线齿轮副机构并对其进行建模分析。通过有限元建模并结合光弹实验分析其齿轮静态啮合的受力状况,并在对标样机实验过程中对比添加该齿轮副机构后的RV减速机和对标减速机的性能,可知该齿轮副机构实现了内啮合齿轮传动的高重合度,且提高了减速机的承载能力,证明了该内啮合摆线齿轮副机构性能的优越。

经长期服役后的塔式起重机,其安全状况会整体下降,若出现的损伤不能被及时监测处理,可能造成严重的事故,因此,塔机起重臂的局部损伤识别研究对于其及时检修有重要意义。文章利用塔机起重臂损伤前后的加速度响应信号,得到用于表征起重臂损伤信息的小波包能量变化率特征集,为神经网络损伤识别输入参数的选择提供依据。结果显示,采用神经网络与小波包构造的能量变化率指标相结合的损伤识别方法,可以对塔机起重臂损伤杆件发生的具体位置以及损伤的程度进行准确的识别,同时,数值仿真证明方法的有效性。

研究了离心式压缩机叶轮振动特性的实验测试和仿真分析。首先自主设计搭建了接触式实验测试系统;其次,利用该系统针对压缩机叶轮进行了动态实验研究,完成压缩机叶轮振动信号的采集和分析;然后,根据试验中的实际叶轮建立离心式压缩机叶轮三维物理模型,并利用有限元方法对叶轮进行了仿真分析;最后,将离心式压缩机的仿真分析结果与现场实验结果相对比分析,验证仿真结果的正确性。通过对比分析发现,仿真结果与动态试验结果吻合较好,仿真方法可以用于进行离心式压缩机叶轮的设计和分析。

基于纯电动汽车传动系统集中质量-弹性轴动力学模型,分析了输入转矩突变工况下传动系统的冲击振动。将传动系统扭振响应转化为车辆加速度,以抑制车辆加速度波动为控制目标,采用PID控制器对传动系统扭转振动进行主动抑制。为提高扭振控制器对模型参数变化和建模误差的鲁棒性,采用模糊控制对PID控制器参数进行了实时整定。设计低通滤波器对车辆加速度进行滤波,以得到了车辆加速度的跟踪目标,并通过理论分析给出了该低通滤波器的解析表达式。仿真结果表明,所提出的方法能够抑制电动车辆传动系统冲击振动,对传动系统中主要非线性因素和参数变化有较好的鲁棒性,且能消除电机高频转矩波动对车辆性能的影响,为纯电动车辆扭振控制器设计提供了参考。

为研究具有侧杆的机械手结构特性,以一类面向核电环境的侧杆式拨爪机械手为研究对象,对其结构进行分析,借助Adams仿真找出了侧杆铰接点与拨爪运动的关系;模拟实际工况,建立拨爪与滤芯外盖的尺寸关系模型,并验证了其准确性;结合结构的几何关系,采用DH法对机械手做了运动学分析;借助Adams构建虚拟样机模型,得到了拨爪运动曲线。文中对此类机械手铰接点位置进行了分析,并模拟实际工况建立了拨爪尺寸选取规则,同时提出了一种借助结构尺寸关系解决此类侧杆式机械手运动学分析的方法。仿真曲线无震颤现象,表明该机械手动作平稳,性能良好,外形和尺寸设计较合理,可实现高辐射极限条件下对滤芯的高效操作。

通过CAR模块编写白驱动轴状态参数程序及BEAM离散梁方法建立平行式推杆与V型推杆平衡悬架模型,采用VIEW模块自建四柱振动试验台测试出平衡悬架垂向与扭转总刚度分别为5515.2N/mm、2677.8N/mm;推力杆传力模型表明随着推杆角度的增加,推杆抵消侧向平衡力增加,传递到车架上的侧向力减小;连续减速带制动极限工况仿真表明V型推杆随着开口角度的增加,商用整车稳定性指标参数持续提升,同时验证了推力杆传递模型的正确性,但V型推按安装受到车架宽度物理空间限制,只能安装的车架边梁上。

油电混合动力海洋机器人进气管路设计有水气分离功能的进气集水箱。针对某海洋机器人原理样机的进气集水箱积水喷溅问题,利用CFX软件对箱内气液两相流作用机理进行数值模拟,确定水箱结构不合理导致积水受高速气流扰动,被气流夹带发生喷溅;设计一种折流式、气液流场隔离的新型进气集水箱,并对其进行气液两相流数值模拟,结果表明新进气集水箱有效避免了高速气流对积水扰动;利用Euler-Euler气液两相流模型进一步对新进气集水箱水气分离性能进行数值模拟,结果表明新进气集水箱水气分离效率达99.94%,达到了预期效果。试验结果表明,数值模拟结果与试验结果一致,数值计算模型正确。

以红旗H平台涂装车间作为主要的研究对象,在已知车间整体布局、工艺流程、设备参数等数据的前提下,通过Plant Simulation仿真软件建立该涂装车间的仿真模型,验证涂装车间的产能,分析立体库运行情况,并对给定范围内的滑橇数量进行试验,找出数量最优组合。该项目经验对涂装车间机械化输送领域类似问题的解决有较高的实际指导意义及应用参考价值。

为研究柔性直流输电系统整体振动噪声水平,基于换流阀单模组噪声产生机理,通过传感器绝缘措施建立了单模组高电压运行测试系统,对其振动特性与辐射噪声进行了测量分析,并基于声学边界元理论,利用分析软件开展了仿真计算。试验与仿真结果表明,柔直模组的振动、噪声具有明显的频率特性,工作噪声主要分布在3000 Hz频率范围内,且都是以100 Hz为基频的谐波成分为主,在700 Hz左右的高次谐波噪声成份较大;辐射噪声仿真与测试结果特性一致,验证了所建分析模型的正确性。研究结果对探究直流工程中高压带电设备的振动、噪声特性,进而对特高压工程设计及分析都具有指导意义。