某前置后驱微型客车存在中低转速下车内轰鸣声的问题,分析研究表明该轰鸣声由传动系统扭振引起。首先建立传动系统扭振当量模型并进行自由振动计算和强迫振动计算,开展传动系统扭振测试,并将仿真计算结果与试验数据进行对比,以此验证模型的准确性。然后在此模型基础上对该车型传动系扭振特性进行分析和研究,基于遗传算法对传动系扭振问题进行优化,提出两种降低扭振幅值的方案优化传动系统关键参数;加装双质量飞轮。对优化得到的数据制作样件并进行试验验证,结果表明加装双质量飞轮方案对降低扭振幅值效果更加明显。上述工作对解决同类问题具有一定指导意义。

首先概述了闭式柴油发电机组的结构形式,然后针对某380kW闭式柴油发电机组噪声过大的问题,按国际标准对机组噪声进行了测试,结合柴油发电机组的声源特性和传播特点,通过频谱分析和声源分离方法,确定了发电机组的主要噪声源和声源贡献量。从噪声源本身和噪声传递路径两方面对噪声进行控制,采取降低风扇转速、更换减振垫、增加吸音棉厚度和改善消声器性能等降噪措施,使机组噪声下降显著,声功率级降低至98分贝,最终满足欧盟法规要求。

针对由两种力学性能不同的金属材料组成的双层厚壁圆筒推导出在过盈装配时的最佳设计应力解析解。探讨了内外径比、材料的屈服强度比值的影响特性。结果表明最佳界面半径与内外径、外内层材料屈服强度比值有关。最佳界面压力只与内外径比、外层材料的屈服强度及外内层材料的屈服强度比值有关;与材料的弹性模量和泊松比无关,最佳界面压力随着和外层材料的屈服强度的增大而增长,增长的幅度同时也随值的增大而显著增大。最佳过盈量与内外径比、外层材料的屈服强度及外内层材料的屈服强度比值、界面半径、材料的弹性模量和泊松比有关。针对海洋核动力平台示范工程项目中使用的系泊头轴承的算例分析,计算出该双层组合厚壁圆筒的最佳界面半径为870mm、最佳界面压力为8.31MPa、最佳过盈量为0.4048mm。

为了提高电火花加工TC4合金的加工效率、表面质量,在混粉电火花加工的基础上设计了一套工具电极超声振动装置。以工件去除率MRR和表面粗糙度Ra为工艺指标设计了Box-Behnken试验,应用响应面法建立了加工参数与工艺指标之间的二次回归模型,分析了加工参数对工艺指标的影响;通过对比试验,得出电极超声振动使混粉电火花加工去除率平均值提高了29%;粗糙度Ra值降低22%。对去除率及表面粗糙度进行了多指标优化,参数最优组合为电极直径为4mm,峰值为20A,脉冲间隔为39μs,铝粉浓度为15.3(gL^-1)。试验表明在大脉冲环境下,电极超声混粉电火加工花仍能获得较好的表面质量。

为研究正弦状非对称织构表面的动压润滑性能,对单个织构建模,设置周期性边界,运用CFD软件FLUENT计算仿真并分析。选取非对称型织构与对称型凹坑进行对比,求解织构表面对油膜的压力,雷诺数变化,织构上表面的运动方向变化对非对称织构承载力的影响。结果表明对称织构在往复运动中表现出相同的动压性能,非对称型织构上表面运动方向相反时的动压润滑性能相差较大,且在某一运动方向上比单一织构表现出更大的承载力。织构承载力与壁面运动速度在一定范围内成线性关系。

刀具刃口钝化通过消除刃口上的微观缺口,改变切削刃的微观形貌,实现增加刀具的寿命,提升刀具的切削性能,使已加工零件获得更好地表面质量的目的。基于立式旋转钝化特点,获得了刀具刃口的运行轨迹。对硬质合金刀具采取立式旋转钝化的方式进行钝化,通过刀具钝化实验,并通过扫描电子显微镜对钝化后的刀具刃口钝圆半径进行测量,研究刀具转速和钝化时间对刀具刃口钝圆半径的影响规律,为优化刀具钝化工艺参数和提高刀具刃口钝化效率提供依据。

由于风力机所受风力来流的随机性和风力机结构的复杂性,风力机在随机风载荷下的动力学行为分析一直是风电行业急需解决的难题之一。采用刚体有限元法,将柔性塔架与叶片通过刚体单元与弹性阻尼节点进行离散,建立了风力发电机结构动力学新模型,利用模态叠加原理与Newmark法对动态特性进行了求解计算,编制相应的MATLAB仿真程序。以某型NERL 1.5MW风力发电机组为例,研究了固有频率及振型,湍流风条件下的位移、速度响应。计算结果同风力机软件GH-Bladed数据对比。结果表明刚体有限元法建立的动力学模型准确可靠,适用于风力发电机的动力学分析计算。

传统的三维装配工艺设计技术日臻成熟,而对三维电子装联工艺设计的研究较少。通过电子装联工艺模型构建、电子装联工艺信息表达规则库的建立和电子装联工艺符号的设计,解决了电子装联工艺三维模型构建困难、基于三维模型的电子装联工艺信息表达手段缺失等问题,通过工艺规程树的构建和工艺设计规程包、封装,实现了以工艺规程树为核心的电子装联工艺信息流的集成。

针对机器人姿态变换时伺服电机位置控制中惯量和负载转矩的变化,提出了一种PI Ziegler-Nichols预测并行控制策略。设计了PI Ziegler-Nichols控制器与预测控制器,PI Ziegler-Nichols控制可对传统PI控制器的比例、积分系数进行在线调整,抑制了参数变化和负载扰动,预测控制在误差较大时能够提高收敛速度并具有较好的跟踪能力。仿真结果表明,并行控制策略具有较好的稳定性和动态跟踪精度,当系统参量产生变化时,PI Ziegler-Nichols预测控制器可自适应调整,在机器人伺服系统中可实现较好的位置控制精度和较快的响应速度。

通过五轴机床的运动学方程,可以逆解刀轴矢量与两个旋转轴转角的数学关系,在CAM软件后处理过程中,A、C的角度解可能存在多个取值。通过定义最短旋转圆路径,限制C轴的转动角度范围为[-180°,180°],以改进C轴的转角运动。仿真和实验证明,所提出的后置处理旋转角改进方法能够避免A-C轴转动角度的突变,使A、C轴旋转运动连续、平稳,避免发生过切与干涉,对于五轴机床的实际加工应用有非常明显的意义。