高性能液压缸的生产工艺柔性大,加工周期长,其生产属于典型的非标、单件小批量离散型制造模式,在设计和生产中难以优化和控制。针对液压缸生产企业在使用数字化设计和流程管控软件时软件集成度低和耦合度高的问题,设计了一种高性能液压缸数智化设计与制造平台。通过可重构中间件技术,该平台集成了AutoCAD、SolidWorks等软件接口,并在融合神经网络算法和多目标优化技术的同时,构建了图库、工时预测、柔性工艺规划等数字化设计和生产管控模块。该数智化设计与制造平台可以实现设计与制造过程的全生命周期管控,为制造企业实现数智化转型提供有力支撑。

轴流压气机中上游导叶排与下游转子叶排相互干扰,这一非定常流动诱发了叶片振动.由此,利用有限元法,对所造成的振动应力进行了数值分析.建立了轴流压气机工程设计中求解作用于叶片非定常气动力的近似方法.讨论了叶型几何和静叶数对叶片振动应力的影响.给出由此所造成的叶片动应力分布图,与实验结果基本接近,得到了有益的结论.

提出了一种满足最小区域法的空间直线度误差评价的新方法——粒子群算法．根据最小区域条件，建立了空间直线的数学模型以及优化目标函数．阐述了粒子群优化算法的原理和实现方法，然后根据粒子群算法优化求解．实例表明该方法对于空间直线度误差评定等非线性优化问题能得到最优解，可用于三坐标测量机等测量系统的空间直线度误差测量的数据处理．

以Hertz应力表达式为基础,将单齿啮合的渐开线齿轮等效为相互挤压的两个圆柱体,推导了齿轮接触应力的理论表达式.建立一套单齿对啮合的有限元分析方法,包括引入渐开线和齿根过渡曲线方程及对应的自变量区间,建立参数化齿廓;模型轮缘厚度取3倍的模数,周向宽度取3倍的齿厚;在接触面上进行网格细化处理;在对应的主、从动齿轮内缘分别施加均匀切向力和固定约束等.计算结果显示,有限元解和理论解吻合较好,最大偏差不超过5%,该方法适用于不同的啮合轮齿参数.由有限元方法得到的渐开线轮齿的接触应力符合Hertz理论中的半椭圆分布规律,Mises应力和剪应力分布也符合接触力学理论,但应力分布的对称中心存在偏离或者偏斜现象,分析认为,是由于轮齿弯曲变形造成的.

全自动液压板簧轧机是用于制造汽车板簧的专用设备.介绍了自主开发制造的全自动液压变截面板簧轧机的基本组成,分析了变截面板簧生产对设备运动的控制要求.轧机的电液伺服系统采用两级计算机控制方式,建立了电液伺服系统数学模型,分析了电液伺服系统的动态性能.经过应用验证了该设备生产率高、适用性强.

为满足齿侧间隙在外啮合齿轮泵传动性能和困油性能上的不同需要,提出了一种位于从动齿轮非工作面上的"大-小-大"H型侧隙结构。首先,通过对齿轮泵困油过程的分析,从双齿啮合区内两困油区的连通和单齿啮合区内困油性能的完善两方面出发,建立了连通用和卸荷用侧隙的面积计算公式;然后,根据所确定的最小侧隙面积,计算出H型侧隙结构的几何尺寸;最后,提出一种双微圆贯通型卸荷槽,实现双齿啮合区的困油卸荷。实例分析结果表明无论侧隙大小如何变化,都不存在绝对连通和绝对卸荷,只有在一定许可压差下的相对连通和相对卸荷;即使侧隙连通区实现了真正的连通,该区内的困油问题仍没有得到解决,需辅以额外的卸荷槽加以卸荷;"大-小-大"H型侧隙结构,既满足了齿轮传动的性能要求,也极大地提高了泵的困油性能;齿轮齿槽根部的两端面圆形除料和双微...

密封面磨损对V形组合密封圈的密封性能有显著影响。建立了V形组合密封圈的有限元模型,基于V形圈接触压力大的地方磨损较快且磨损较大的区域向空气侧移动的特点,在有限元仿真计算中通过修改V形圈的轮廓来表示V形组合密封圈不同的磨损状态,进而研究密封圈在不同磨损状态下的接触压力分布情况。考虑到V形组合密封圈变形与润滑油膜之间的耦合作用,基于弹性流体动压润滑理论,建立了V形组合密封圈弹流润滑数学模型。基于小变形理论,通过变形影响系数矩阵法得到V形组合密封圈在高压作用下的弹性变形,通过有限差分法求解了密封圈在工作过程中的油膜压力分布和厚度分布,分析了密封面磨损和粗糙度对组合密封圈润滑性能的影响。搭建了V形组合密封圈性能实验台,得到了在轻度和中度磨损状态下密封圈在不同电机转速下的摩擦扭矩和泄漏率,并将...

针对数学非线性回归问题,需不断改进设计模型和设计参数,从而使得设计效果达到最佳.求解约束条件下体积最小问题时经常用响应面法进行优化,即利用函数关系拟合仿真模型,采用筛选试验来确定优化方向.为了优化经典10杆桁架结构的形状,基于响应面法,编写并运行APDL(ANSYS parametric design language,参数化设计语言)程序,得到各桁架的初始应力和体积.以节点纵坐标值的改变来反映形状的变化,各因子设置三水平并编码为-1,0,1,通过响应面法(response surface method,RSM)进行寻优并调整中心点和水平.基于调整后的水平,先找到最佳邻域,再用优化软件在最佳邻域内求解桁架在许应力下体积的最优解,最后将确定好的节点纵坐标值回代到APDL程序中验证是否满足约束条件,若满足,则此时的体积为最优解.结果表明利用响应面法优化桁架杆的迭代次数仅为3次,它能快速定位最优...

依赖于传统经验方法的无轨伸缩式门式起重机结构设计往往趋于保守,材料浪费严重,为了充分发挥材料的承载性能,有必要对它进行优化分析.对无轨伸缩式门式起重机结构进行优化设计时,针对非线性接触模型计算不收敛与计算效率低等问题,提出以节点耦合模型代替接触模型来构建响应面近似模型,并将近似模型与多岛遗传算法相结合对结构参数进行优化.以某无轨伸缩式门式起重机各构件截面尺寸为初始设计变量,以结构强度、刚度、自重为模型响应,通过调用Isight平台中最优拉丁超立方设计方法产生设计变量样本点,再由试验设计（design of experiment,DOE）模块调用有限兀分析软件ANSYS完成样本点模型仿真以筛选出对响应影响较大的设计变量.利用优选后的设计变量构建响应面近似模型,以结构强度和刚度为约束条件,门式起重机结构质量最轻为优化目标,采用...

在液力变矩器的设计过程中,循环圆的内环和设计流线通常需要修正.以三圆弧循环圆为例,分析了导数修正法的不足,并进一步完善了循环圆的修正设计.分析结果表明:采用新方法设计的变矩器,其过流面积变化均匀,流场分布合理,经过一次修正即可达到设计要求.