微波谐振腔是微波密度传感器的核心部件,从谐振模式的选择入手,详细介绍谐振腔结构设计过程,以及为提高传感器灵敏度和稳定性而采取的措施。可为类似设计提供有益参考。

极轴式望远镜没有天顶盲区,理论上,只要控制一个轴,就可以观测所有天区,控制比较容易,这使得在天文观测中,许多望远镜都采用极轴形式。对研制的极轴式望远镜跟踪架结构进行了较为详细的论述,特别是光学系统、赤纬和赤经系统与以往的极轴式望远镜有很大的不同。Whiffle-Tree主镜支撑结构,赤经系统轴向止推和径向支承复合轴系,在国内大型望远镜上首次应用。

设计了一个四自由度直角坐标错架图书分拣机器人,传动机构由一个R方向的转动机构和X、Y、Z 3个方向上的滑动机构组成,通过各个传动机构的运动实现末端执行器所要到达的位置。利用D-H参数法建立机器人的运动学方程,对机器人末端执行机构的运动进行理论推导,利用SolidWorks进行建模,将模型导入到ADAMS软件中进行运动学仿真。结果表明:机器人末端位移、速度曲线变化平稳,能到达空间中的指定位置,验证了结构设计的合理性,从而为控制系统的设计提供了依据。

针对柔轮设计中高寿命、高承载能力的问题,以柔轮各部分圆角和波发生器为研究对象,在ANSYS中进行参数化建模,采用中心复合设计方法进行试验采样,并基于响应面法进行优化分析,选取了柔轮刚度和内壁、齿圈、杯底3处应力观测点为观测对象,得出了各圆角尺寸对应力和刚度的影响规律;分析结果表明,增大柔轮各倒角结构尺寸,能有效降低各处应力集中情况,提高柔轮刚度;在综合考虑柔轮应力与刚度变化情况的基础上,选取了柔轮设计最优的结构参数;为增加柔轮刚度,改善柔轮承载能力,在柔轮杯底设计了拔模特征,并对该结构进行了分析和优化;可以增大非标准椭圆凸轮波发生器短轴径向变形量以减小柔轮应力。

挡位操纵机构是车辆的核心部件之一,也是实现车辆运作的主要控制载体。由于传统挡位操纵机构存在功能单一、操作繁琐、适用范围有限等缺点,因此通过深入研究TRIZ理论以及方法体系,运用相应的TRIZ工具创新出新的结构设计方案,使新型挡位操纵机构在体积、功能、适用范围以及可靠度等方面具有较大优势,最终达到运用TRIZ理论解决核心结构设计以及优化产品性能的目的。对比已有产品,新型挡位操纵机构具有体积更小、功能集成度更高、可靠性更强、通用性更好的特点。

无碳小车是一种以重锤的重力势能为唯一动力来源、具有连续避障功能的三轮小车。首先,对小车的绕行轨迹进行具体分析,将小车绕行的“双8字”轨迹抽象成数学模型,通过曲线积分,求出“双8字”轨迹总长;其次,对影响轨迹的各个参数进行研究,完成小车整体结构优化设计;最后,对所设计的小车进行模拟仿真,修正参数,并根据仿真结果制作出能量损耗少,轨迹重复性高的“双8字”无碳小车。

完成了由5个阀组成的自适应缓冲系统集成化总体结构设计，绘制了基于产品开发的自适应缓冲系统的装配图和零件图。针对压力反馈式缓冲阀、溢流阀、排气阀在气缸整个运动过程中的动作和工艺性要求，对各阀阀芯的结构和参数进行了具体的设计和计算，对采用所设计结构和参数的缓冲阀、溢流阀、排气阀的动作进行了全面的理论分析和仿真研究，对采用所设计结构的自适应缓冲系统进行了实验研究，结果表明所作的设计是正确的。

液压驱动四足步行机器人关节较多、结构复杂,采用结构与功能仿生的方式,实现了四足步行机器人机械结构的总体设计。从步行机器人运动速度、越障能力、足端运动空间以及灵活性等方面分析了腿节长度对步行机构的影响,分析了机体结构设计与步行机器人运动稳定型、角度规划之间的关系,综合优选出较为合理的四足步行机器人结构参数。

中国散裂中子源（CSNS）的运行维护需要对活化的慢化器反射体进行定期的远程更换。在慢化器反射体遥操作维护工艺的设计中,最关键的一个工序是管道的剪切。传统的管道剪切工艺采用标准液压剪刀加装长柄工具实现远距离的剪切操作。由于管道位于深井环境,长柄与水平液压剪刀的组合方式在剪切操作时会存在管道扭曲,从而造成剪切效果不理想的情况。提出一种基于逆向工程与有限元分析相结合的防扭刀刃设计方法,通过逆向建模剪切刀刃、应力分析模拟剪切过程的应力分布以及对打孔位置进行优化设计等技术手段,有效地解决了遥控剪切自由管道时,剪刀与管道的姿态不协调问题,从而保护了刀具免受扭曲的管道造成的刀头损坏,并且提高了剪切效率。

为了满足深海气体原位检测器的安全可靠性要求,设计了采用锥面密封的深海电磁单向阀。在磁路分析法的基础上建立了电磁阀的数学模型,由MATLAB中的Simulink软件直接进行仿真研究和分析。研究结果表明所设计的深海电磁单向阀,响应速度快,完全满足设计要求,验证了设计的可靠性和可行性。