在汽车内饰空调出风口的设计中,密封性能是需要考量的关键性能之一。本文分析自封闭式出风口的应用背景,研究了空调吹面出风口的密封性标准和自封闭式出风口产生泄漏的原因,通过大量试验验证得到了泄漏量与泄漏面积的关系,为设计阶段判断出风口密封性能达成提供了依据。

为了分析低压铸造高温极端工况下O形密封圈的密封特性及密封失效问题,根据工况顺序,基于Mooney-Rivlin模型,采用ANSYS有限元分析了O形密封圈不同温度、压缩率、介质压力条件下的密封特性及密封失效位置。结果表明:温度升高、压缩率减小、介质压力增大均使易破损位置向密封槽上过渡圆角处移动;当介质压力为2 MPa,压缩率在10%~15%之间时,密封性能提高,破损机率降低;当温度为150℃,介质压力高于2.5 MPa,且压缩率低于5%时,破损机率升高;较小的压缩率不仅使密封性能降低,而且使破损机率增加。

磨加工过程中砂轮的不平衡振动会对磨削精度、砂轮寿命产生不利的影响。该文以变结构控制理论为基础,通过建立平衡头数学模型,提出了采用基于组合趋近律的滑模变结构控制方法来控制平衡头内部的电机,调整偏心齿圈的位置,实现砂轮的在线动不平衡量补偿。基于MATLAB对控制算法进行平衡过程仿真,证明了控制算法的准确性。基于滑模变结构控制策略的系统进行试验分析,能够有效消除砂轮的振动不平衡,平衡精度达到（0~0.2）μm,验证了控制新策略的可行性。

针对磨削加工中对加工尺寸误差超出预设值范围时报警的需求,基于交叉验证参数寻优与支持向量机（SVM）算法结合组态软件提出了一种远程磨加工报警系统,该系统对工件尺寸实时预测,并且当工件尺寸超出预设值范围时通过组态软件将报警信息传输到监控界面,防止由于进给速度不均匀而影响工件的磨削质量或导致工件最终加工尺寸受到影响。通过实验验证经过交叉参数寻优优化参数后的模型预测平均误差小于2mm,MRE=0.0070,MSE=0.0020,实验证明基于支持向量机模型的合理性与可行性,为建立报警系统提供了理论基础。

为了提高传统磨削加工的加工效率及智能化程度,主动测量技术现已广泛应用于半自动磨床、自动磨床以及数控磨床等磨床上。磨削加工是一项精密加工工序,加工中诸多因素会对加工精度产生影响。通过构建多元线性回归模型以及相关性分析,研究了工件输入尺寸、系统误差(如工艺系统热变形)对磨削精度的影响。基于对比分析法研究了进给速度对磨削精度和产品表面质量的影响。实验结果对比分析表明,主动量仪控制下的磨加工有效地抑制了误差因素对磨削精度的影响,大大提高了产品的质量和一致性。同时,该分析与研究对磨加工主动量仪的功能优化也起到了积极作用。

在深入研究磨床砂轮动平衡控制仪基本原理的基础上,从控制仪的测量精度方面进行分析,进一步研究开发新型磨床砂轮动平衡控制仪。该文以相关函数理论为基础,将振动信号和转速信号分别与正弦信号、余弦信号进行相关函数分析,提出了基于互相关分析的振动不平衡量特征参数准确提取的新方法。基于MATLAB对提取算法进行仿真,证明了提取算法的准确性。基于新的提取方法进行试验分析,能够有效获得不平衡量的幅值和相位,验证了提高动平衡控制仪测量精度的可行性。

针对由于影响磨削工件尺寸精度因素复杂,传统预测模型无法准确预测其趋势变化,且预测精度低这一问题,提出了将灰色关联系统与支持向量机相结合的预测模型,灰色关联系统通过分析比对关联系数筛选出影响程度大的因素,并将对应的参数作为输入,以此建出支持向量机预测模型。通过实验验证经过交叉参数寻优优化参数后的模型预测平均误差小于2μm,平均相对误差为MRE=0.0065,均方根误差为MSE=0.0015,实验证明了基于灰色关联支持向量机模型的可行性与可行性。

针对多旋翼无人机碳纤维管传动轴上的孔位纤维破坏进行研究。对碳纤维传动轴强度薄弱部位进行试验,根据失效原理提出优化方案。利用CATIA软件对碳纤维传动轴建模,并用ANSYS进行仿真优化验证。提出了减弱开孔对碳纤维传动轴强度影响的方法。