为解决插削铝合金薄壁深窄槽存在的效率低、精度和可靠性控制困难等问题,提出采用锯片铣刀的替代方案,首先通过切削过程仿真,研究锯片铣刀加工中切削力、切削热、塑性应变等变化规律和影响因素,为设计加工参数和工艺方案提供参考,然后开展试验研究,对薄壁深窄槽进行小批量试制,加工后抽检各项精度指标均满足要求。新工艺方法提高了深窄槽的加工效率,并有效控制了切削振动,保证了加工质量,研究证实了锯铣工艺方法在薄壁深窄槽加工方面的可行性。

在五轴铣削加工中,现有的刀轴矢量规划方案往往只针对刀轴矢量进行调整而忽略了对加工带宽的影响。考虑到这一问题,提出了一种通过对比刀轴矢量变化率选择性的调整刀轴矢量的方法,既保证了加工带宽又使刀轴矢量的变化保持平滑。同时阐述了平头刀在进给方向上投影的有效切削形状及平头刀加工带宽的计算方法。阐述了由于刀具姿态的变化对加工带宽的影响,提出了理论最佳刀轴矢量位置。通过MATLAB软件进行仿真,对比优化前后刀轴矢量的变化,表明该算法可以有效提高曲面的加工效率和加工质量。

为了解决现有罗茨真空泵转子出口处压力脉动大所带来的运行稳定性差的问题,对摆线型转子型线进行了建模,基于啮合原理和运动学求解方法,得到了转子的型线方程,并对其进行了二段式设计。利用数值模拟方法对传统摆线型转子和不同角度组合的二段摆线型转子进行了研究,结果表明二段转子较传统转子,能大幅度降低出口处的压力脉动,并且角度组合为(0~30)°的二段转子能更有效的降低出口处压力脉动,此时的二段转子出口处压力脉动,较传统转子下降了55.52%。

为了解决汽油压燃(GCI)发动机小负荷工况燃烧不稳定以及排放超标等问题,通过三维数值模拟软件CONVERGE建立发动机仿真模型,对喷油时刻、进气压力及含氧量等影响燃烧的主要因素进行了仿真分析。结果表明,喷油时刻在20°CA BTDC时,工质混合均匀,燃烧迅速,有利于小负荷稳定燃烧;进气压力为0.12MPa时,放热率峰值最高,燃烧效率较高;进气氧含量为23%时,能实现较高的热效率和较低排放。可见,采用合理的控制方法能优化缸内燃烧组织,有助于小负荷工况稳定燃烧。

将局域共振型声子晶体的低频减振机理引入欧拉梁结构中,给出一种附加两级局域共振子结构的欧拉梁。考虑局域共振子中橡胶质量,采用传递矩阵法研究该结构的振动带隙特性。分析考虑橡胶质量后算法的收敛性。通过有限元仿真验证计算结果。分析材料密度对振动带隙特性的影响。结果表明,该算法具有收敛性好的优点,且比传统传递矩阵法更好地吻合有限元法的计算结果;在附加相同质量时,两级结构比单级结构具有更低的带隙起始频率和覆盖更高频率范围的第二带隙;随着第一级散射体密度的降低,第一带隙的起始频率基本不变,着重于低频第一带隙减振时可以通过选择密度较小的材料减小附加质量。

为详细研究涡旋膨胀机的性能特点,基于圆渐开线型线的基本方程,运用微分几何学理论计算求解得到压力随容积的变化规律。从热力学基本定律的角度出发,结合质量、能量守恒方程和气体状态方程,综合考虑气体的传热模型和泄漏模型,建立了涡旋膨胀机的数学模型。运用改进的欧拉法对所建立的数学模型进行求解计算,得到了气体在每个工作腔的质量流量的变化规律。通过建立的泄漏模型,进一步分析得到了,相邻的工作腔之间泄漏的质量差。该数学模型对涡旋膨胀机的研发和性能分析,具有一定的指导和借鉴作用。

密闭式电子机柜存在发热量大、散热性差问题,为此设计密闭式电子机柜专用空调循环制冷系统。利用型号为SD18B20的温度传感器采集电子机柜内部温度和系统制冷温度,将采集到的温度数据传至控制模块执行对应操作,决定是否启动压缩机制冷;通信模块可利用网络客户端查询、设定、修改系统相关信息,完成远程监控。遵循模块化设计思想编写功能模块程序,完成温度控制。实验结果表明该系统在不同负载状态下可稳定运行,符合电子机柜控温要求;相较于普通民用空调,可靠性更好、安全性更高;分析不同因素对系统性能影响程度发现,通过调整冷凝器风温可提升系统的制热能效比(COP),通过提升冷凝器风速可降低系统排气压力。

机械异常振动实时监测中,信号混沌干扰较为严重,设计基于无线传感器网络的机械振动监测终端。通过设计传感器节点及网关节点构建机械振动检测终端的硬件设备。在硬件基础上,利用Logistics混沌映射演化轨迹模型实现异常振动信号的收发转换控制,采用随机抽样方法重建比特序列,实现机械振动信号收发转换控制。采用椭圆曲线加密机制对终端接入的振动信号进行周期性编码设计,再根据编码结构加密解密,实现机械振动监测数据混沌过滤。最后结合神经网络学习方法,量化终端信号的特征细节,完成检测终端机械振动监控软件设计。仿真结果表明,所提方法无线传感网络终端接入的信号数据变化位数更高,抗攻击能力较强,提高了数据的抗泄漏能力,机械振动监测效果较好。

为了避免封隔器胶筒在高压工况下肩部突出,提高封隔器的密封性能,针对传统防突机构的不足设计了一种新型防突机构,通过拟合实验数据优选胶筒橡胶材料模型参数,利用ABAQUS软件建立封隔器密封机构仿真模型,开展了防突机构硫化位置及内径大小对封隔器胶筒肩部突出、接触应力、Von-Mises应力的影响规律研究。结果表明金属骨架内半径为4.5mm,距端面位置为0.5mm时能有效避免胶筒肩部突出,降低了胶筒的Mises应力,使密封更可靠;研究结果为胶筒防突机构的优化设计提供了指导依据。

传动轴装置是汽车传动系的重要组成部分,在汽车行驶过程中负责汽车动力的传输。首先在Catia软件中建立传动轴的几何模型,然后根据几何模型在Hypermesh软件中建立有限元模型并进行静力分析计算。在定远试验场采集十种工况下的强化路面载荷,在N-Code软件中对载荷进行处理。根据Miner法则联合传动轴的静力学分析结果在N-Code软件中对某商用汽车万向传动装置进行疲劳寿命研究,检验此商用车的传动轴是否达到设计要求。据此,判断出传动轴出现问题的原因,为传动轴的优化提供依据。