研究了轴向运动黏弹性Rayleigh梁的非线性受迫振动。运用广义Hamilton原理推导出梁和边界条件的非线性控制方程。通过复模态法计算固有频率和模态函数。运用多尺度法获得主共振的稳态响应,根据Routh-Hurwitz分析稳态响应的稳定性,同时得到粘性阻尼,力和非线性系数的影响曲线。如果存在不稳定区域,通过增加粘性阻尼或减小力可使稳态响应的稳定。运用微分求积法对轴向黏弹性梁的受迫振动进行数值分析,并与多尺度分析进行对比,以此来证明了多尺度法的结果的正确性。

为了描述单根圆形管道的传输特性,在流体网络理论的基础上,参考Rott的波动方程和Swift对紊流的修正方法,提出单管传输特性的改进模型.在模型中讨论了流动为紊流时的修正方法：当R/δv较小时,利用Swift的修正方法进行修正;当R/δv较大且修正因子n〉1时,利用n对紊流进行进一步修正.为了对模型进行验证,以声压放大器这一典型的单管道为例开展了实验研究.紊流时在R/δv较小的情况下,改进模型和DeltaE的计算结果一致,与实验吻合良好;在R/δv较大的情况下,改进模型由于充分考虑了径向上的对流换热损失,其计算结果与Del-taE相比更加接近实验结果.

通过在标准孔板流量计中引入CFD数值模拟,为流出系数的获取提供了新途径。对不可压缩流体在不同流量、不同直径比、不同孔板轴向厚度和不同流动介质下的内部流场进行了数值模拟计算,并将计算出的流出系数与根据ISO公式计算出的流出系数进行了分析对比。结果表明,随着结构参数和工作条件的改变,流出系数都会随之发生变化,但ISO公式对孔板厚度的变化不太敏感。CFD数值模拟可以作为标准孔板流量计的辅助设计与标定手段,以进一步提高孔板流量计计量的准确性。

以塑料窗限位块为例,根据塑件的结构特征,利用CAD软件Pro/E进行模具型芯、型腔、标准模架及标准零部件的设计;利用CAM软件Master CAM进行模具型腔的加工。该种方法的应用可以大大提高模具设计效率,缩短模具设计、加工周期。

大型燃气轮机透平冷却空气量一般难以直接获得。本文从燃机总体物质与能量平衡的角度，结合透平一级静叶的冷却模型，给出了一种估算大型燃气轮机冷却空气量的方法，并对GE公司系列燃气轮机和西门子公司V94．3燃气轮机冷却空气量进行了估算。结果表明采用本文的方法估算的燃气轮机透平冷却空气量是合理的。

基于工业生产中广泛使用的高速并联机器人应用背景,设计了一种三自由度气动并联平移机器人平台。针对气动并联机器人平移运动的需求,设计驱动臂机构驱动机器人运动,设计辅助臂机构约束机器人的转动自由度。采用MATLAB和ADAMS对气动并联机器人进行运动学仿真。针对气动并联机器人平台系统的非线性和不确定外扰,采用线性自抗扰控制算法进行机器人运动控制。利用该平台进行实验教学,可以培养学生的分析、综合、设计、探索和创新能力,提高学生的工程素养。

以双后掠飞翼为基础外形,兼顾隐身性能,对其翼尖进行改形设计。利用数值模拟方法研究翼尖平面形状对双后掠飞翼布局纵向气动特性和纵向静稳定性的影响。结果表明剪切翼尖可以提供向前的推力、减小飞翼的阻力,提高最大升阻比,增强纵向静稳定性。不同形状的剪切翼尖影响效果不同,巡航状态下,相比于基础构型,剪切翼尖最大可以使双后掠飞翼阻力减少7.9%,最大升阻比提高11.9%,纵向静稳定裕度增加10.8%。研究结果对双后掠飞翼布局翼尖形状的选取有一定的参考意义。

气动三自由度并联平移机器人由固定平台、动平台、3个辅助臂和3个驱动臂组成,3个辅助臂约束机器人动平台的转动,3个气缸驱动机器人动平台沿x,y,z方向的运动。根据并联平移机器人的机械结构及运动特征,得到动平台的运动学正解和逆解。在并联平移机器人的运动控制中,不仅要减少单个驱动臂的跟踪误差,还需考虑驱动臂间的运动协调性。由于气体的可压缩性、负载的时变性和摩擦力等因素,精确的驱动臂模型难以建立,因此针对单个驱动臂设计了线性自抗扰控制器;此外,根据机器人结构特点设计基于驱动臂跟踪误差分解组合的协调控制器,解决了运动协调的问题,进一步减小了空间轨迹的跟踪误差。实验证明了该控制策略的有效性。

中间轴热装对齿工艺是我公司为全新平台产品开发的新工艺。通过理论分析和试验验证等手段,研究热装温度的确定、加热对齿轮金相组织和齿廓、螺旋线的影响、对齿夹具的设计原理、热装对齿过程中各影响因素的量化分析等方面内容,最终确定了合理的热装温度区间,并通过设计非标对齿夹具,实现了产品的批量生产。该工艺精准可控,对轴和齿轮没有损伤,位置度误差小,避免了传统中间轴冷压装时出现的噪声和对轴的损伤,具有很大的推广意义。

为了提高电阻点焊过程的焊接效率，避免电极接近时过大的冲击力对焊件造成损坏，通过分析焊枪电极的碰撞机理，提出了气动伺服焊枪的软接触指标。利用分段滑模控制的方法对点焊过程的渐进阶段进行控制，同时提出了最优缓冲距离的概念。通过实验比较了PID控制、滑模变结构控制和分段滑模变结构控制方法的缓冲效果。实验结果表明，分段滑模变结构控制在保证加载过程时间较短的基础上，能有效地减小焊枪电极对焊件的冲击，基本实现了提出的技术指标，该方法具有一定的应用价值。