为了解决刹车片内部缺陷检测困难的问题,根据不同内部构造的刹车片敲击声音不同的原理,设计了一套刹车片内部缺陷检测装置。通过三维软件对装置整体结构进行了设计,主要包括传动、敲击、声音信号处理、分拣四部分。刹车片托盘为承载构件所以对托盘的螺栓强度和托盘本身的刚度分别进行了强度计算和强度仿真实验,保证结构设计的合理性,然后对装置中振动较大的构件进行了模态分析,为动力学设计提供理论基础,还对分拣转盘的转动时间做了理论分析,最后通过实验验证证明该装置具有93%左右的检测准确率,为刹车片检测装置的设计提供了可靠的参考。

针对汽车保险杠搪塑模具进行强腐蚀性药液清洗过程中的安全和效率问题,设计了一套模具自动翻转清洗系统。首先,根据清洗工艺和设计要求,规划整体结构并设计翻转单元;然后,结合翻转台重心变化分析,计算扭矩最大值为825Nm,推导驱动电机的扭矩范围(1.545~2.575)Nm,并阐述了盖板提升的结构和原理;采用ANSYS对旋转轴和卡紧支架进行强度校核,确定安全系数为5.2和5.4;最后,整体系统在工程现场进行应用实验。研究结果表明该系统的应用将保险杠模具清洗过程的生产效率提高了44%,并保证了作业人员的安全。

针对光纤光谱仪传统的Czerny-Turner结构存在性能不稳定、调节效率低的问题,提出了用1面反射镜来同时充当准直镜和聚焦镜的新光路结构,并以200~1000 nm为工作波段、分辨率不低于1.5 nm为初始条件,结合零阶和一阶消像散条件及消彗差条件,推导出了对称交叉型C-T结构的一阶消散条件;随后使用Zemax对设计的光路结构进行了仿真分析和优化,并根据优化结果完成了相应的机械结构设计。对优化后的光路结构进行了稳定性、分辨率、波长工作范围测试,结果显示,实现了工作波段在200~1000 nm、分辨率1.5 nm、稳定性有所提高的设计要求。

针对下肢运动损伤患者的康复需求,提出一种新型下肢外骨骼康复训练器,根据康复评定学中RLA分期法对人体正常步态的描述和人机工程学理论中的人体下肢尺寸及关节特点,对被动康复训练器的机构进行设计;使用SolidWorks建立三维样机模型,制造实物样机;并且建立运动学及动力学模型;通过Matlab仿真分析特出关节运动变化曲线,验证数学模型的正确性;并且通过ADAMS软件进行动力学仿真,验证模型的正常行走步态,并且得出关节角速度,关节角动量,关节力矩等变化曲线。然后分别选取RLA八分法中8个关键时期点的数据,将理论计算和模拟仿真的结果进行比较,分析误差原因。验证了运动模型的正确性,为驱动控制提供参考依据。

为了解决密闭热室存在放射性介质带来的监控设备维修难的问题,设计了一种操作简便、维修更换快捷的云台装置。首先提出云台装置的设计方案,利用SolidWorks对云台上、中、下3个部分进行设计,并对其结构及运动进行分析计算;然后运用ADAMS对设计完成的云台装置上下摆动运动进行仿真分析,得出丝杆位移、摄像机镜头上下摆动的角速度和角加速度随时间变化曲线;最后进行设备测试,测试结果表明装置满足设计要求。

尽早准确识别机动式雷达结构系统中的故障模式,开展危害性分析、制定改进措施、优化方案和进行详细设计,对提升雷达结构的可靠性具有重要意义。主要研究了如何在机动式雷达结构设计中应用功能和硬件故障模式、影响及危害性分析,提出分层级开展故障模式、影响及危害性分析的工作流程,并以机动式雷达的典型结构为例提出实施该项分析技术的途径,最后给出提高故障模式分析有效性的建议。

针对煤矿井下人工作业劳动强度大的状况,设计出一种用于辅助人体搬运和操作气动风镐等重型机具的外骨骼助力机器人。介绍了该外骨骼各部位的结构设计与功能;利用ADAMS软件对该外骨骼的人机穿戴模型进行了行走步态的运动学与动力学仿真,以验证其结构设计的合理性,重点对人体的脚底压力和背部受力进行分析,讨论外骨骼的助力效果和穿戴舒适性因素。进行了实物样机穿戴试验,对外骨骼的助力效果和穿戴舒适性做出了量化评估,验证了仿真结果的正确性。结果表明穿戴该外骨骼机器人相比纯人力作业可以降低下肢脚底19%的负重,并减轻背部肌肉60%的劳动强度,缓解肌肉疲劳。

考虑管顶、管底和管腹受力特点,介绍了带底座单层配筋混凝土椭圆管的设计和结构计算方法,并结合具体示例,阐述了配筋计算和裂缝宽度验算过程,并给出了常用规格带底座单层配筋混凝土椭圆管的相关配筋表,以期为带底座单层配筋混凝土椭圆管的推广和使用提供参考。

结合具体工程案例阐述了北京地区装配整体式混凝土剪力墙住宅的结构设计流程,提出了装配整体式混凝土剪力墙结构施工时应注意的几个问题,可为其他地区装配整体式混凝土剪力墙的工程应用提供参考。

本文根据梁弯曲时挠度曲线的基本微分方程，推导出等厚薄壁受压构件及矩形变截面悬臂梁的挠度计算理论表达式，可供工程设计中类似受力构件挠度计算时参考。