针对当前商品化三维CAD系统自动爆炸功能存在爆炸不完全、位置不合理、不能再次调整等问题,提出了一种基于微位移和碰撞检测的分层自动爆炸方法。该方法首先根据装配约束情况确定一个优化的试爆炸顺序,并将模型分为多个试爆炸层,然后针对每一层的零部件,通过基于微位移和碰撞检测的方法来确定爆炸方向,最后基于包围盒计算爆炸距离,完成模型的自动爆炸。基于CATIA开发了自动爆炸图制作工具,以某减速器装配体为例,验证了该方法的有效性。

为了测试温控板的流动阻力及换热性能,设计了温控板测试系统,并使用水箱替代动力电池与温控板进行换热以验证其设计指标。通过该系统设定温控板进口工作液的流量和温度参数,并测得对应的实际值,实验结果表明温控板进口的流量值和温度值与其设定值最大误差分别为2.8%和2.0%,完全满足系统设计指标要求。

为了实时获取疏浚钢管的壁厚值,基于B/S基础结构框架、运用PHP&Apache&MySQL平台,构建了疏浚管壁厚度实时监测系统。首先简要介绍了监测系统采用的开发环境;然后详细阐述了系统结构以及功能定位,并针对数据监测功能对数据库进行了设计;最后经系统整体测试,验证了该监测系统的可靠性,证明该系统可完成预期的监控任务。该系统便于工作人员及时获取不同工地典型位置钢管的实时和历史磨损信息,有效规避滞后换管引起的爆管停工风险,可辅助分析管壁减薄原因,延长钢管有效使用寿命,提高生产效率。

为了探究活塞瞬态温度变化和活塞顶面的温度波动,以某150四冲程直喷柴油机活塞为研究对象,取一缸内燃烧过程详细分析活塞瞬态温度变化。利用映射的方式将周期性变化的边界条件通过傅里叶函数进行加载,计算得到初始阶段活塞顶面温度波动情况。研究结果表明,活塞由初始状态到稳定状态需要150 s左右,活塞顶面温升速率最大,最高温度为564 K;活塞顶面温度波动为7 K左右。活塞瞬态温度场数值计算结果表明,活塞满足热负荷要求。该研究可为同类型活塞设计优化提供参考。

为了进一步探究基于河蚌外壳表面结构的棱纹形仿生疏浚绞刀刀齿的减阻效果,利用SolidWorks软件设计了3种不同间距分布的仿生刀齿模型。根据仿生疏浚绞刀刀齿切削土壤的工作特点,借助ANSYS/LS-DYNA软件,模拟分析仿生疏浚绞刀刀齿切削土壤的过程,通过与普通刀齿的切削阻力作对比,得出棱纹分布间距为10.00 mm的仿生疏浚绞刀刀齿具有最佳的减阻效果,其减阻率为9.32%。研究结果为仿生疏浚绞刀刀齿的参数优化设计提供了参考。

为解决卷烟包装成本高的问题,提出基于数据挖掘的卷烟包装成本参数自优化与控制方法。首先利用数据挖掘技术对卷烟原材料耗费量等数据进行多维度分析,在此基础上采集卷烟包装加工成本数据,获得卷烟包装材料的实际成本;然后利用支持向量机预测模型获得卷烟包装加工成本和加工参数之间的关系,实现卷烟包装成本参数自优化与控制。仿真实验结果表明运用该方法对卷烟包装成本参数进行优化与控制,可以更全面、便捷地统计卷烟包装成本和利润。

为解决机动式系留气球超静定锚泊底盘结构采用传统力学方法难以精确计算的问题,通过ABAQUS软件对机动式锚泊底盘车架和支撑腿进行有限元分析,采用壳单元及自由度耦合技术建立有限元分析模型,对底盘典型工况进行分析获得应力及位移分布规律。经验证此底盘结构稳定可靠,该研究对类似超静定底盘结构设计具有一定的参考意义。

为实时了解船舶发动机故障的位置、原因等,提升故障判定的时效性,设计了一种在线油液监测船舶发动机故障的方法。该方法通过集成传感器系统监测船舶发动机油液的黏度、含水量、磨粒浓度3种特征信息,基于Parzen窗法设置特征信息的故障判断界限值,利用Weka软件提取特征信息样本数据和规则,构建船舶发动机故障诊断知识库并判定船舶发动机故障。实验结果表明,用所提方法判定的船舶发动机故障与人工诊断结果完全一致。

为了有效支持复杂产品设计开发,基于元模型建模理论和MBD方法,分析复杂机电产品数字孪生体全生命周期各阶段多维信息关联机制,构建复杂产品数字孪生体全生命周期的信息模型。最后以某车辆液力变矩器的数字孪生体的信息模型构建为例,展示了复杂产品的多维信息统一融合设计的过程。

分析了3D打印技术的优势,通过三组3D打印的应用实例,验证了3D打印在低成本快速制造、复杂结构优化、电网设备修复时逆向建模的有效性。采用3D打印技术低成本快速制造了智能电容器外壳;对电力设备承力支座复杂结构进行了优化;通过三维扫描设备获取断裂部件的相关参数,并对其进行了打印修复。最后,运用3D打印技术进行开关机构部件的快速原型设计和制造,验证了3D打印技术在电力设备设计与制造过程中的适用性。