原子力显微镜在轻敲模式下工作时,相位像相比于高度像能提供更多的样品信息,因此如何提供高分辨率的相位像成为理论和实验研究的重要内容。原子力显微镜其核心部件为微悬臂梁系统,在轻敲模式下将其简化为质量-弹簧-阻尼振动模型。采用经典振动力学理论分析该模型,可得到一种提高相位像分辨率的方法。结果表明,在探针-样品系统中,对于不同的品质因子,通过合理选择激振频率可使相位像分辨率达到最大。研究结果对操作者在实验中取得更高分辨率的相位图具有一定的参考意义。

变速系统的核心是传动系统,无级变速装置的传动系统高精度控制可有效提升车辆传动比、承载力以及行驶性能。为此提出并设计了一种无级变速装置的传动系统高精度控制方法。在考虑接触区自旋干扰的前提下,依据控制方法设计参数自调整模糊-PI控制器,采用三角函数作为模糊变量,设计归一化区间的隶属度函数,同时制定参数调整规则表,实现无级变速装置传动系统的高精度、参数自调整模糊-PI控制。仿真结果显示该方法控制的无级变速装置的传动系统动力性变化小,控制传动比与目标值接近,传动性能得到提高。

采用UG建立12.00R20规格光胎与复杂花纹轮胎的三维硫化模型,使用ABAQUS仿真分析了光胎与复杂花纹轮胎在模具内的硫化升温和自然冷却过程。仿真结果表明忽略轮胎花纹,会使轮胎胎肩和胎面部位的硫化与实际情况存在较大差距;复杂花纹轮胎模型整体硫化升温速度快,自然冷却速度也快;轮胎硫化出模后,两种轮胎模型的胎肩、胎面、三角胶部位的后硫化反应仍长时间在进行。

为解决产品族设计过程中缺乏对产品合理性进行评估的问题,引入模糊综合评价法对产品进行合理性评估,并应用设计结构矩阵(DSM)对产品进行模块划分,提出一种产品族设计新方法——DSM模糊层次法。首先,构建产品概念设计图;其次,根据概念图建立DSM模型,对模型进行模块划分,并通过不同模块的组合构建不同的产品;最后,应用模糊综合评价法对产品族成员进行合理性评估,筛选出优秀的成员构建更符合设计要求的产品族。通过设计数控铣床超声自动检测附件产品族,证明该方法能够快速完成产品族设计,且设计出的产品族更加符合设计要求。

针对某款高压油泵泄压阀打开压强测试不良率高的问题,运用六西格玛的DMAIC方法进行系统性分析并提出了解决方案。首先定义输入和输出因子,并运用因果矩阵、潜在失效模式及后果分析对这些因子进行筛选。然后结合Minitab软件开展过程能力、多变异等一系列的分析锁定了两个关键输入因子,即泄压阀弹簧弹性系数测量不准确和出油阀组件压入力过大。再通过方差分析、实验设计等得到弹簧力参考值和出油阀组件润滑参数的最佳设置值。最后运用统计过程控制的方法对关键输入因子所涉及的制造过程进行趋势监控。现场实施结果表明,泄压阀打开压强测试的过程能力指数提高了85.2%,不良率降低了75.5%。该研究为后续类似的质量问题提供了一个高效的解决方案。

以某轻型飞机螺旋桨的选型与安装角选取设计为背景,以该飞机的总体设计要求为依据,对所需螺旋桨的直径和桨叶数进行分析,并基于该分析结果对螺旋桨进行选型。基于所选型号的螺旋桨性能特性数据,结合发动机性能参数求取螺旋桨理论最佳安装角,利用该安装角进行装机试验来确定实际安装角。根据实际工作总结提出了一套轻型飞机的螺旋桨选型与安装设计流程,目前该流程已在某轻型飞机设计中获得应用,可为螺旋桨的选型与安装提供一种有效的技术指导。

基于有限元分析软件ABAQUS建立220 kV重冰区铁塔2K21-ZBC3-27和2K31-JC1-18的三维模型,对其进行不同工况下的线性静力仿真计算。对此两基铁塔进行真型试验,记录不同工况下铁塔测点位移和应变值,试验结果表明铁塔整体强度满足规范和工程要求。对模型计算的节点位移和杆件静力应变与实际试验数据进行比较,结果表明,ABAQUS有限元模型模拟计算的铁塔节点位移和杆件静力应变与实际情况相符,采用梁—桁架单元能够较好地反映塔材应力变化规律。

以某企业正在开发的一款12 m右舵客车为研究对象,在Hyperstudy软件中建立车身骨架的近似模型,然后运用MOGA多目标遗传算法对车身骨架结构的壁厚进行优化,经过计算分析,轻量化后客车骨架质量减小206 kg,轻量化率达到9.13%,实现了轻量化的目标。通过对比分析轻量化前后车身骨架的典型工况性能和模态性能,验证了轻量化方案的合理性。

针对传统烟草包装机推烟包机构存在的故障率高、传送速度慢等问题,引入动力学仿真技术对烟草包装机推烟包机构进行优化设计。依据烟草包装机推烟包机构的组成和工作原理,分析推烟包机构的故障原因及受力情况,并对其内部滑块进行受力分析;根据推烟包机构的功能要求,确定推烟包机构的运动要求;根据分析结果确定机构优化思路,采用动力学仿真技术对滑块、导轨、连接装置和润滑装置进行优化设计。实验结果表明,用该方法优化的烟草包装机推烟包机构能够有效降低烟草包装机推烟包机构的故障率,提高烟草包装机的传送速度,进而提高烟草包装机的工作效率。

为节省人力、提高工作效率,设计了一款具有钱币识别、整理、找零功能的公交车投币箱。介绍了其结构及工作过程,并通过样机进行了验证。该装置可以检测钱币、整理一元纸币、接收五元纸币并找零,结构简单、成本低、可靠性高,具有良好的市场价值和应用前景。