为了研究专门针对双螺杆压缩机存在转子单向受力问题而开发的一种平衡式双螺杆压缩机工作腔内齿顶间隙对其内部流场特性的影响规律,运用SCORG软件构建一种可完全兼顾实际工作间隙的工作腔流体模型,并在进行高质量代数网格划分的前提下,基于CFD(Computational Fluid Dynamics)技术对三种不同尺寸齿顶间隙的平衡式双螺杆压缩机流体模型进行内部流场特性的精确数值分析,得到了流场压力分布、速度分布以及排气压力脉动随齿顶间隙的变化规律。为平衡式双螺杆压缩机间隙优化设计及工程应用提供重要理论支撑。

针对M公司生产敏捷性不足,生产率低,生产环境复杂多变的问题,并为了解决动态条件下的精益生产问题。以M公司为例,提出了采用加权平均的手段处理产品配比问题的方法,并且使用了均衡化生产的方法来平衡订单和生产资源配置的波动,采用基于规则的方法优化M公司的单元生产线布局,并提出了使用暂存区来平衡加工时间和机器故障波动的方法,最后使用Em-plant仿真软件对波动程度和暂存数量设置问题进行了仿真求解。使生产线平衡率上升13.85%,资源利用率上升66.7%,生产单元占地面积下降38.5%,生产率提高7.41%。

针对订单不确定性对作业车间的鲁棒性的影响问题,首先,从复杂网络视角描述生产过程,建立作业车间网络模型,并对建立的有向加权作业车间网络的关键特征参数进行定义;其次,考虑生产特性和网络特征构造基于耦合映像格子的鲁棒性模型,利用网络中级联失效的进程与规模建立作业车间的鲁棒性评价指标,最后以实际生产过程为例进行仿真验证,结果表明,不同的扰动强度和扰动策略对网络的影响不同,也说明了该方法对作业车间的鲁棒性评价有效可行,且鲁棒性模型有较好的并行计算特性。

针对双臂协作机器人在票据自动报销处理过程中,票据高速移动、翻转、高精度动态对位及机械臂完备工作空间设计等问题进行详细分析。通过D-H约定建立机械臂空间坐标系,求解相应正逆运动学方程,并根据正运动学方程求出机械臂末端工作空间云图,运用蒙特卡洛法遍历双臂相对距离取值范围,求取工作空间最大交会情况下双臂相对距离。对末端执行器不同对接位置进行仿真研究,分析末端执行器平均加速度波动情况,获得动态精度最优情况下的位置参数,为双臂机器人动态精度设计及精准控制奠定基础。

目前熔融沉积工艺(FDM)3D打印机大多数只能打印颜色单一的模型,为了改善这一现状,在深入研究现有3D打印机的基础上,设计出一套可以实现彩色成型的3D打印控制方案。该方案以Hbot机构为主要机械结构,使用混色挤出头作为成型挤出头,同时应用Bresenham直线算法,三次多项式型加减速控制算法对系统进行运动控制。为了验证该方案的有效性与稳定性,以过渡色打印和多色打印进行打印测试。结果表明,所提出的控制方案可以在精确地完成模型打印的前提下,同时保证很高的稳定性。

针对现阶段存在的用于小口径弯管内壁除锈的机械机构在弯道处除锈不均匀性问题,首先求出弯道处内外圆弧长的比例关系,然后通过理论计算推导出关于弯道处内外圆之间的磨块磨削面积公式,得到磨块结构的通用方程,保证其在弯管弯道处尽可能除锈均匀性的同时又能高效的除去弯管直道的锈层。通过实例对磨块结构的通用方程进行验证,并且设计出磨块结构,利用三维建模软件SolidWorks对整个除锈机构进行建模,运用运动仿真软件ADAMS对此机构进行运动学与动力学仿真,得到此除锈机构在不同形状及曲率的弯管中运动时各组成部分的位移、速度等曲线图,从而从理论上证明了此机构可以达到预想的除锈效果。通过对本机械除锈机构的设计、建模及仿真,实现了除锈机构对弯管除锈均匀性的理论验证,为此除锈机构的投入生产制造奠定了基础。

车架疲劳寿命分析多以实测振动信号为动力学模型的输入激励。由于振动信号不能全面地反映出路面对整车的多维激励作用,导致基于动力学模型仿真预测的车架疲劳寿命精度和可信性偏低。而车轮六分力传感器可同时采集路面作用于轮心的多维力,复现路面-轮胎-整车的复杂耦合关系。为分析两种激励方法对疲劳寿命预测结果的影响,建立某自卸车整车刚柔耦合动力学模型,作为车架边界载荷的提取载体。然后基于车架有限元模型,通过惯性释放法获取应力分布,对比分析车轮六分力和轮心振动激励下车架的疲劳寿命情况。结果表明,采用轮心六分力载荷加载的半分析方法,可以更为准确地提取车架边界载荷,提高车架疲劳寿命预测的精度和可信性,为商用车辆结构更为准确的疲劳寿命预测提供借鉴。

针对常规电力计量装置电压异常监测终端平台抗干扰能力较差的问题,构建电力计量装置电压异常状态自动监测终端平台。介绍了平台的硬件结构和组成,设计了DSP模块,对自动监测终端平台的电力计量装置接入方式——直接接入方式和间接接入方式进行了分析;利用C语言编写软件,实现了电力计量装置电压异常状态自动监测终端平台自动抄表、监控、故障记录、参数设定与查询、异常检测等功能。对该平台与传统平台进行了试验对比,结果表明,该平台抗干扰能力强,能准确地监测到电网电压的异常情况。

片式凸轮插针机主要应用接线端子的插针作业,目前某国产插针机片式凸轮箱工作速度较低,在高速运转时会出现较大振动及夹针夹不到和夹不紧的情况,使其工作效率较国外同类产品有很大差距。为分析限制片式凸轮箱高速运行的主要因素,首先对其进行振动测试,排除了共振是引起其高速运转出现较大振动的因素。然后对片式凸轮箱进行运动学仿真,分析出弹簧为限制其高速运转的主要因素。最后利用虚拟样机技术,对其进行参数优化,获得四组满足要求的弹簧参数。选取最优的组合进行分析校核,满足片式凸轮箱600r/min稳定工作的设计要求,为片式凸轮箱性能改善提供重要依据。

异响是汽车内饰系统设计开发过程中一个重要的课题。以某款电动SUV的副仪表板为例,通过卡扣刚度试验法、模态分析法、路谱采集、以及基于SNRD中的E_Line建模法进行异响分析及研究。对副仪表板模态未达到目标值25Hz这一问题结合模态振型与异响产生机理提出多种优化方案进行间接异响分析使之整体模态达到目标值;基于SNRD中E_Line建模法将试验采集的路谱作为输入对副仪表板容易产生异响风险的边界进行直接异响分析,对副仪表板存在的异响风险性在产品结构设计初期进行最大化的预防及控制。