通过对二自由度并联机器人运动学与动力学分析,给出了合理的性能指标。采用以Pareto最优解为基础的改进遗传算法NSGA-Ⅱ,以性能指标为目标函数进行多目标参数优化,得到满足设计要求的并联机器人结构参数。与单目标优化结果相比,验证了NSGA-Ⅱ算法优化方法的优越性。

元动作装配单元的可靠与否是机械产品能否稳定运行的关键所在。由于机械产品的多层次结构,使整机性能的分析与建模变得困难。开展了从整机到元动作的映射研究,提取出典型的元动作装配单元。根据元动作装配单元的实际装配行为选取过盈装配接触压力参数,进行元动作装配单元静力分析及固有频率分析,得出元动作装配薄弱处。利用自主设计的试验台对元动作单元性能进行验证。结果表明,对元动作装配单元进行合理的有限元分析,提取出装配结合处的薄弱点,能够对元动作单元的装配提供现实指导。

为改善喷油器喷孔长期运行容易引起的穴蚀破坏问题,基于计算流体力学、空化穴蚀疲劳理论,通过Fluent软件中的UDF模块引入单气泡破裂对壁面影响经验公式,建立喷油器喷孔内流的经验公式穴蚀风险仿真模型。然后引入Workbench中Ncode模块针对喷孔寿命进行分析,研究不同喷孔几何形状、不同最大针阀升程对喷油器喷孔寿命的影响。经Rrs模型检验可知,经验公式穴蚀风险仿真模型具有可靠性。穴蚀损伤较大区域集中于喷孔入口处,相比于喷孔圆锥度的增加,最大针阀升程的降低对喷孔内壁面寿命所造成影响较小,故可优先调整喷孔的圆锥度以提高喷嘴的寿命。

为解决无人机在自主降落过程中目标模型识别和目标模型距离获取等问题,提出了一种基于yolov4算法和单目视觉技术的识别测距算法。通过yolov4算法对目标模型进行训练,利用相机小孔成像的原理,计算出目标模型到无人机的距离。所提出的无人机单目测距算法,通过无人机仿真平台进行实验,实验数据分析结果表明测量的距离误差率在5%之内。该研究可用于实现无人机精准自主降落。

为了分析某重型汽车驱动桥壳在随机振动时结构设计的合理性,通过建立驱动桥壳模型并利用有限元分析软件对驱动桥壳进行模态分析,得到了驱动桥壳在自由模态下的前12阶固有频率与振型。通过采用单点实振的试验方法对驱动桥壳进行自由模态下的频响试验验证,并把驱动桥壳在弹性模态下的固有频率试验数据与有限元仿真中的弹性模态固有频率数据进行对比分析,最后得出试验数据与仿真数据误差最大值仅为2.70%,分析得到的误差值在合理的范围内,从而验证了仿真分析结果的准确性。

研究了某种材料的气冷涡轮叶片的自由模态以及在离心力场作用下的模态,分别得到两种因素下的叶片振型图,并绘出了该转速范围下的坎贝尔图。研究发现离心力场对涡轮叶片的影响较小,但两种因素下均出现了相同的危险振型,同时找到了叶片在实际工作中可能会产生共振的转速范围。所得结论对航空发动机叶片的设计具有一定的工程应用价值。

构建了基于机器学习算法的人机交互辅助值班系统。通过布设于不同电网机房区域的数据采集器采集数据,经NB-IoT模块和数据服务器处理后传输至用户端,采用组合机器学习算法实现系统信息检测。设计了人机交互界面,为系统管理人员提供直观的信息。系统性能验证结果表明,该系统具有较高的电力调度报警信息检测准确率,误报率低,系统管理人员可利用系统人机交互界面有效地实现监控区域电力调度信息的管理。

为了解决汽车外覆盖件匹配质量分析过程中外综合匹配样架搭建周期长、效率低的问题,首先基于点云扫描数据的虚拟搭建研究外覆盖件匹配质量的分析方法,给出虚拟搭建下各截面处缝隙偏差和平整度偏差的计算方法,提出一种基于Hermite插值的偏差曲线拟合方法;然后根据偏差曲线建立缺陷的数学模型和计算流程;最后通过工程实例验证了文中所提方法的有效性。

某星载微波成像仪内部单机发热量大且单机安装密集,同时因其在星上布局限制导致散热条件恶劣。为确保成像仪内部各单机满足温度指标要求,保证微波成像仪正常在轨工作,基于多个空间热环境工况开展轨道外热流分析,通过合理散热路径设计,采取主被动结合方法进行热控设计。运用Thermal Desktop软件对热控方案进行热仿真验证,并将得到的温度场数据映射到有限元模型中进行天馈系统结构热变形仿真计算。结果表明,单机温度水平符合成像仪温控要求,天线反射面变形较小,满足设计要求。

建立了钢弹簧浮置板轨道系统的刚柔耦合模型,并在60和120 km/h两种速度工况下进行仿真计算,探索车辆行驶速度的提升对钢轨、浮置板的动力响应及车辆运行安全性、平稳性的影响。结果表明车辆行驶速度的提升对钢轨、浮置板的垂向振动加速度影响显著,加速度峰值分别增长91.5%、122.5%;行驶速度对钢轨、浮置板垂向位移的影响较小,位移分别增加8.0%、9.2%;在高速工况下,脱轨系数增大164%,车辆运行安全性显著降低,车辆运行平稳性变化不明显,所设置的钢弹簧浮置板轨道参数能满足车辆运行安全性、平稳性要求。