根据电子设备机柜振动试验条件和振动试验夹具设计规范,从结构形式、加工方法、材料选择几个方面展开进行夹具结构设计。使用ANSYS软件对夹具进行模态分析及强度校核,得到满足设计要求的夹具。为了实现夹具轻量化,对夹具进行优化,对优化后的夹具进行模态分析及强度校核,得到满足试验要求的夹具优化方案。讨论了安装方式对夹具模态的影响。最后对夹具实物的模态进行测试,测试结果验证了有限元法在夹具模态分析中的准确性和可信性。

为建立变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的数字化模型,提出一套基于NURBS的曲线曲面数字化造型方法。利用基于啮合原理推导的齿面方程获得齿面数据点,对这些数据点进行双三次NURBS齿面重构,建立相应齿面的三维参数化模型,最后对参数化模型进行误差分析。基于实例,探究型值点、首末端切矢以及切矢模长的选取对重构齿面拟合误差的影响。重构后的齿面拟合误差在mm的数量级,满足工程使用要求。此三维实体模型构建方法的提出为针对该齿轮的RTCA及LTCA的研究奠定了一定的基础。

为提高连杆机构的运动精度可靠性,提出一种利用多体动力学和支持向量回归(Support Vector Regression,SVR)算法构建机构的运动模型并对其进行可靠度敏感性分析的方法。通过引入粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法对SVR的惩罚参数和核函数参数进行寻优,提高SVR的回归预测精度。为克服PSO容易早熟和搜索精度低等缺点,对惯性权重系数和学习因子进行改进,应用改进算法与标准PSO-SVR算法并结合蒙特卡洛模拟对四杆机构的可靠度敏感性进行分析研究。通过实验对比表明,改进的算法收敛速度更快、回归预测精度更加接近于蒙特卡洛模拟,且计算速度优于蒙特卡洛模拟。

针对双铰接剪式升降平台展开研究,首先理论分析推导出升降机构中的液压缸推力及升降平台起升速度的函数关系,采用控制变量法分析各参数变化对液压缸推力及升降平台起升速度的影响,确定液压缸最大推力及升降平台最大起升速度产生的位置及关键影响参数。以液压缸最大推力及升降平台最大起升速度为优化目标,利用多目标遗传算法得到液压缸铰接优化位置,为剪式升降平台的设计及液压缸位置布置提供理论依据,具有一定的实际研究意义和工程使用价值。

针对混凝土泵送过程易产生的堵泵问题,在泵送混凝土缸的活塞前端建立一种防堵桨,以减少堵泵现象的发生。首先根据泵送过程分析了防堵桨随同活塞的运动过程;采用Bezier理论曲线设计桨叶片截面型线;按照Euler-Euler模型将混凝土固液两相流转化为双流体;并仿真了防堵桨作用下的混凝土流场、分析了桨叶的升角、转速及直径比等相关参数对防堵性能的影响。分析结果表明,在泵送缸中建立结构参数合理的防堵桨能使泵送压力提高11.6%,产生有效的防堵效果。

以实现高速公路机电设备有效维护、降低高速公路运营成本为目标,设计一种基于B/S架构的高速公路机电设备检维修系统。利用B/S架构维护及升级成本低的特点将其作为基础架构模式,以系统综合管理、基础数据管理、设备信息管理构成系统功能架构,以数据层、应用层和客户层构成系统技术架构,将降低机电设备故障率、维修时间和备件库存作为设计目标,完成对系统内各功能模块的管理,从而实现高速公路机电设备检维修系统的建设。实验结果表明该系统操作效率较高、集成性较好,可显著降低机电设备的故障率,且检维修管理综合评价结果更全面,综合评价结果高达99.23分,证明该系统可更好地服务于高速公路机电设备检维修工作。

为了选择更好的单分子弹性理论模型描述高分子聚合物分子链的弹性行为,首先使用单分子力谱技术分别测试左旋聚乳酸(PLLA)和聚蛋白质(I278)的单个分子链的纯弹性行为,然后使用新发展的QM-FJC、QM-FRC以及QM-WLC 3种模型拟合实验曲线。发现描述偏柔性的高分子链(如含酯键的PLLA链)的弹性行为应选用QM-FJC模型与QM-FRC模型,而描述偏刚性的高分子链(如含酰胺键的解折叠蛋白质链)的弹性行为应选用QM-WLC模型。

针对废铅酸蓄电池再利用的预处理过程,提出具有实际意义的振动式分选机的优化设计方法。首先,计算相关参数获得初始模型,借助ANSYS Workbench进行有限元分析,使其初步符合设计要求。其次,以减小质量、提高强度和提高第三阶固有频率为优化目标,选取关键尺寸参数为设计变量,通过中心复合试验设计方法选取合适的有限元分析样本点,利用最小二乘法拟合含交叉项的二次多项式,获得目标与变量的近似响应面数学模式,再运用遗传算法进行优化获得全局最优解。最后,对比有限元计算值与响应面计算值验证响应面法可行性。结果表明减少质量5.9%,降低最大等效应力46.9%,提高第三阶固有频率30.1%,降低了优化计算量。

以某采煤机齿轮箱第四级行星齿轮传动系统为研究对象,通过KISSsoft软件建立齿轮组参数化模型,分析了在传动过程中主要参数对齿轮系统的影响。以最小齿根弯曲疲劳强度安全系数和最小齿面接触疲劳强度安全系数为目标函数,以螺旋角、模数、传动比、齿数、齿宽比和内孔径及轮缘厚度为约束条件,构建数学模型对齿轮设计参数进行优化,改善了采煤机齿轮箱传动中存在的问题。通过对比分析优化前后的齿轮传动性能,优化后的传动模型表现出了更高的可靠性和使用寿命。研究了优化后的齿轮箱传动模型各参数指标,确保最佳优化方案。所进行的研究工作对其他齿轮传动装备的优化与设计具有重要的参考价值。

针对减振器出现的异响问题,首先分析了改进前后两组换向阀的工作过程、结构区别,以及经过改进后的新换向阀系对研究减振器换向冲击的影响。然后针对两组换向阀系进行整车异响的试验研究和基于Ramp激励的MTS试验台试验研究,试验结果表明在换向过程中,使用改进的新换向阀系结构,低速时减振器在压拉过程中的冲击减小、异响问题得到改善;在高速时,减振器在拉压转换处的冲击增强,出现冲击突变。得出结论,通过调控减振器活塞的换向阀系结构,减振器的异响问题可以得到有效解决,但是在改善异响问题的同时也引起了一定的负面影响。