为减小加工过程中变截面涡旋盘齿的变形,提高加工精度,需研究齿的变形规律。进行了铣削变截面涡旋盘第二段基圆外圈齿试验,研究了不同主轴转速、切削深度、切削宽度和每齿进给量对铣削力的影响;应用极差法分析各铣削参数对铣削力的影响规律,得到最优的铣削参数组合。利用ABAQUS软件进行仿真,分析了涡旋齿铣削过程中铣削力不变时齿在型线方向、高度方向的变形情况,以及不同齿壁厚和铣削力变化对齿变形的影响,得到了涡旋齿在铣削过程中的变形规律,并提出了预防措施。

针对电梯轿顶护栏的强度特性问题,给出了不同规格等边角钢的护栏结构设计方案,基于有限元法对设计的护栏按照欧洲EN81-202014标准进行强度分析,对不符合强度要求的方案给出了改进设计方案,详细分析了增加筋板及横栏、立栏的变化对护栏强度性能的影响。结果表明,护栏强度与护栏设计总质量正相关;增加筋板不能改善护栏的横向抗弯刚度,但能显著改善纵向抗弯刚度;立栏顶部区域容易发生塑性变形,提高立栏角钢规格可以减小应力;缩短横栏长度,可显著提高护栏的强度性能。

为提高动力总成悬置系统的隔振性能及其优化设计的稳健性,首先建立悬置系统6自由度模型,以各自由度方向的解耦率最大及传递到车身侧的动反力最小为目标,以各悬置点三向刚度为设计变量,选用遗传算法、DOE技术对悬置系统进行初步优化与敏感性分析以获得目标值较好的群体;然后应用6σ方法进行一次或多次稳健优化,获得较为理想的优化解;最后应用蒙特卡罗模拟技术进行稳健分析。结果表明,该方法在保证刚度合理分布及动反力最小的基础上,能有效提高悬置系统各自由度方向上的解耦率,增强悬置系统的稳健性,同时还保证了NVH性能。

针对传统汽车机械转向系统转向特性差的特点,利用线控转向系统传动比灵活变化的优点,提出以变传动比为基础的主动转向控制策略,以提高汽车的操纵稳定性。首先分析稳态工况的转向特性,通过固定转向增益值的方法,设计随车速变化的理想转向传动比,从而改善汽车的转向特性。同时,为了提高瞬态工况下汽车转向时的响应速度,增加横摆角速度反馈的控制环节,采用模糊PID控制的方法处理反馈信息,实时补偿前轮转角,实现主动转向。对各控制方法建立Simulink模型,并与CarSim中的整车模型联合仿真,结果表明,以变传动比为基础的主动转向控制策略可以改善汽车转向过程中横摆角速度和质心侧偏角的响应结果,提高汽车的操纵稳定性。

为了实现环境监测数据的有效采集与传输,设计了环境监测数据采集与传输系统。在B/S架构下设计系统总体结构,并在系统硬件部分设计上位机、A/D转换器与FPGA硬件接口电路以及环境监测传感器通信节点硬件。软件部分以上位机内的数据为基础,采用一致度计算的多源数据整合方法对采集的环境监测数据进行整合,并存储整合后的环境监测数据,以用于后续的传输。实验结果表明该系统在长时间运行过程中自动热启动次数较少,运行较为稳定;通信传输时的频谱效率与理想频谱效率重合度较高,通信性能卓越。

提出一种具有高静刚度、低动刚度特性的车下设备准零刚度吊挂方法,分析了准零刚度吊挂元件的力-位移和刚度-位移特性。建立高速动车组车辆刚柔耦合动力学模型,研究了车下设备含激励源情况下,准零刚度吊挂元件对车下设备与车体的减振效果。结果表明,与刚性吊挂和弹性吊挂方法相比,准零刚度吊挂方法可以更好地降低车下设备及车体的振动,并提高车辆运行平稳性。

运用位移外推法,求解出裂纹尖端一系列位移表征的应力强度因子,通过最小二乘法拟合出裂纹尖端应力强度因子表达式,以压力容器常用材料钛-钢(TA2-Q235B)复合层板为研究对象,通过数值分析,讨论应力比、裂纹尺寸比以及材料的参数错配对垂直于界面的Ⅰ型裂纹应力强度因子的影响。结果表明裂纹尖端应力强度因子KⅠ随着应力比R、裂纹尺寸比a/W的增大而增大;裂纹位于高强度材料一侧时,相较于单一材料应力强度因子KⅠ有所增大,反之减小;不论裂纹位于哪一侧材料,界面处应力强度因子KⅠ均有所减小。

气动机械手是目前工业生产领域的重要设备之一,可完成复杂的机械操作任务。通过研究基于PLC的气动机械手结构与工作过程,设计了基于PLC的气动机械手控制系统,详细分析了PLC控制方案、系统的气动原理等内容。

对具有汽车尾气净化功能的消声器的消声性能和净化性能进行了较深入的研究.在理论上,利用矩阵变换的原理,建立了安装催化剂的双层摩擦穿孔声管的声场传递矩阵数学模型;利用已有的研究成果,推导出在考虑气流速度影响时的几种典型声学单元的声场传递矩阵;列出了排气噪声和废气含量测试结果,并进行了分析.

利用电液伺服阀和非对称液压缸的流量连续性方程、力平衡方程,推导出阀控缸动态数学模型;利用拉格朗日函数法和虚位移原理,建立了下肢外骨骼机器人各液压缸的负载力计算模型;通过稳定边界参数整定方法设计了下肢外骨骼机器人电液伺服系统PID控制器,并运用Simulink仿真软件对该系统跟随人体步态情况进行了仿真。仿真结果表明,该系统能够达到下肢外骨骼机器人对电液伺服系统的相关要求。