为改善动车组制动模块的结构性能,采用蒙特卡洛法进行可靠性分析,并根据分析结果优化出满足工程实际需要的结构。首先建立制动模块的有限元模型,对其进行静强度分析,确定最大结构应力对应的工况;再利用蒙特卡洛法开展可靠性及灵敏度分析,确定对最大Von.Mises应力灵敏度较大的3个变量作为设计变量;最后,以取得最大Von.Mises应力最小值为优化目标,以设计变量的取值范围为约束条件建立优化数学模型,并利用Screening法求解。研究结果表明优化后的结构可靠度与强度余量均有所提高,为制动模块结构改进与优化提供了理论依据。

针对全髋关节置换术中采用的实体假体其高弹性模量与股骨弹性模量不匹配造成术后不良反应的问题,提出了一种能够根据股骨CT数据以及股骨受力情况进行宏微一体结构个性化参数设计,并能有效降低股骨应力遮挡效应的多孔结构股骨假体建模方法。以股骨应力遮挡率作为对比指标,比较了不同多孔结构在股骨假体应力条件下的适应性。实验结果表明多孔结构假体可以有效降低术后由植入物造成的股骨应力遮挡;主轴方向弹性模量较小、斜向弹性模量较大的多孔结构能够更好地适应股骨应力,具有较好的缓解应力遮挡的作用。

为了对发动机进行准确的测试和性能分析,以最大程度地减少测量误差,设计了基于LabVIEW的发动机试验台控制系统。系统使用数据采集卡(DAC)将现有发动机的性能参数实时传输到计算机,此外还开发了一个用户界面,用于通过LabVIEW执行必要的过程。实验结果表明,在发动机测试过程中,控制系统可以精确调整测功机的负载、油耗和所需的转速,可在界面上看到负载、燃料消耗和温度值(发动机进排气口温度、燃料温度和环境温度),并实时记录到计算机,可以满足预期要求。

针对在线测量机与自动化摩擦输送线集成后的定位问题,提出了一种基于视觉与位置传感器组合感知的精确定位方法。首先设计了一种用于自动定位的移载装置;其次提出了视觉与位置组合感知的定位策略;最后采用改进型的圆模板匹配算法计算吊车上圆环标识的中心坐标,精确控制智能电机偏转。实验结果表明采用视觉与位置组合感知定位方法使得定位精度得到明显提高,达到±1 mm,并且可重复性好、效率高,完全满足在线测量机与输送线集成后的定位需求。

某乘用车手动变速器怠速挂1挡时,在换挡行程3/4处前后存在较严重的阻涩感,甚至存在1挡挂不进的问题。经过理论分析,确定怠速挂1挡阻涩和挂不进挡的主要原因是齿套尾锥—同步环干涉。改进方案中通过增大齿套倒锥长度有效地避免了此干涉,经主客观测试评估,验证了改进方案的合理性及有效性。

为了降低无人靶机在低空掠海飞行过程中因擦浪对靶机造成的危害,设计了一套缓冲机构,用于降低无人靶机受到的过载,并通过控制模块对擦浪缓冲过程中靶机俯仰姿态进行控制。基于多刚体动力学,建立掠海型无人靶机擦浪过程的动力学模型,并基于MATLAB/Simulink搭建了仿真模型,运用成熟的动力学仿真软件LMS Virtual.Lab Motion建立掠海型无人靶机擦浪缓冲的仿真模型,将二者的仿真结果进行对比,验证动力学模型的准确性,分析缓冲机构的缓冲性能,并针对缓冲结束后靶机的俯仰角进行控制。结果表明该擦浪缓冲系统有效地降低了无人靶机机体过载,在下沉速度为8 m/s工况下,过载峰值均小于50 g;通过控制环节,将靶机机体俯仰角均控制在5°以内。

3D打印技术出现在20世纪90年代中期,是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术。首先简单介绍了工业机器人领域的3D打印技术,并从打印精度、使用材料、打印层厚等方面对比分析了几种常见的3D打印技术中最适合与机器人结合应用的技术;然后重点介绍了机器人结合3D打印技术在建筑、金属、生物3个增材制造领域的应用进展。

以助力型人体下肢外骨骼为主,对近些年四大组成系统——外骨骼控制系统、驱动系统、机械系统、感知系统的研究成果进行分类总结与分析。通过研究分析获得了较为适用于助力型人体下肢外骨骼的结构尺寸、结构自由度、驱动器选择方案、控制策略及传感器选择方案等成果,能够为外骨骼的研究者提供参考。

为了使装载机转向更加灵巧、轻便、节能,将线控技术应用于液压转向系统。采用变量泵负载敏感液压系统,在Amesim软件中对液压系统进行建模,分析了其工作过程,得到了换向阀阀口开度与泵排量的关系。用MATLAB-Simulink进行控制策略分析,搭建了PID、模糊PID控制模型,针对模糊控制器中的隶属度函数进行优化设计。在不同工况下基于Amesim与Simulink对该系统进行联合仿真。结果表明,该系统具有转向灵敏度高、精度高、节能的优点。

详细分析了椭圆形腔体式集热管在过冷区和过热区中的温度分布规律。结果表明该椭圆形腔体式集热管有两个温度极值点。在过冷区,当腔体长轴为b=63mm时,最高温度最大,出现在集热管的-35mm处;在长轴为b=67mm时,最高温度最小,出现在-9mm处。在过热区最小温升出现在集热管-13.88mm处。该研究可为腔体式集热管设计、试验和应用提供理论参考。