为能够准确地分析导轨的温度特征,采用适应性FCM聚类分析法对导轨温度测点进行合理改进研究,其改进依据为导轨温度及热变形量,通过设置聚类数C的适应性目标分析函数,建立适应性FCM聚类算法可靠性仿真模型,得到温度测点收敛性与鲁棒性较好的多元回归关键测点热误差样本。研究表明,采用对机床导轨预先布置温度测点,通过适应性FCM聚类分析法对温度测点进行合理优化,可将测点数由5个缩减至3个,同时提高了模型预测的准确性与鲁棒性。

针对铁路单层集装箱表面结构单一、气动阻力特性差等问题,本文设计了适用于集装箱的三角形、梯形、弧形和矩形表面形式沟槽结构.利用ANSYS Fluent软件,采用基于Realized k-ε湍流模型和SIMPLE算法,对比了4种不同表面形式沟槽的集装箱列车模型的气动阻力,结果表明明线情况下,弧形沟槽结构集装箱列车气动阻力最小;不同表面形式沟槽结构的集装箱列车所受的气动阻力差异主要来自于集装箱;集装箱的压差阻力贡献了主要的气动阻力,弧形沟槽结构集装箱压差阻力最小,而摩擦阻力最大.

为研究桥上动车组穿越复杂峡谷地形时的横风气动特性,本文以CRH6型动车组为研究对象,基于三维、粘性、不可压缩的N-S方程和κ-ε湍流模型,采用滑移网格技术,耦合高架桥、横风和车速,计算复杂三维峡谷地形下动车组的气动载荷.研究结果表明列车表面压力在流线型头部有显著变化,压力最大值出现在列车头部鼻端点区域;随着车速和横风风速的增加,压力最大值、整车侧向力、升力和倾覆力矩均呈现增大的趋势;对比分析发现,列车穿越峡谷中时,整车侧向力、升力和倾覆力矩都达到最值,且横风风速增大对列车气动力特性的影响远远大于车速增大对列车气动力特性的影响.本文研究结果可为复杂峡谷地形条件下的桥上动车组安全平稳运行提供理论依据.

未来磁浮交通要实现全国范围内大跨度、长距离运输,必须要适应和满足不同环境要素带来的动态影响。我国幅员辽阔,气候环境复杂多变,为了探明环境温度变化对高速磁悬浮列车气动特性影响,采用基于SST k-ω湍流模型的数值计算方法,研究环境温度在−50~50℃区间的列车明线单车运行气动特性。研究结果表明随着环境温度的升高,列车气动压差阻力和黏性阻力均减小;由于温度升高带来的密度减小、黏性增大效应对压差阻力的影响程度大于对黏性阻力的影响;列车气动升力亦随着环境温度的升高而减小,头、尾车气动升力对环境温度改变更为敏感。从高寒−50℃增加到高温50℃,列车气动阻力和升力变化幅度达到27%和28%。列车运行速度的提高使得环境温度对列车气动阻力和升力的影响程度越大,运行速度从250 km/h增加到350 km/h时,−50℃下的列车气动阻力和升力...

针对下肢外骨骼机器人在使用过程中,负重重心在矢状面垂直方向上的轨迹波动造成的能量消耗和冲击等问题,在常规双驱动单元外骨骼的髋部和背部设计了一种新型的连杆绳轮机构。该机构使外骨骼所承载的负重在人体重心在矢状面内做波浪形轨迹运动时与之做方向相反的运动,减小负重重心的轨迹波动,增加人体负重行走时的稳定性。在分析人体重心在行走状态下矢状面内的运动轨迹的基础上,确定了新机构的结构方案和尺寸。运用Denavit-Hartenberg方法和连杆设计理论求解出外骨骼在装备和未装备髋背机构时负重的重心轨迹,最后通过ADAMS的运动仿真进行验证,结果表明:这种髋背机构可明显降低负重重心的轨迹波动。

针对现有技术中自行车存取方式存在空间利用率低、自动化程度低、装置移动困难、自行车易损坏等问题,提出了一种立式可旋转自行车存取装置设计方案。该方案主要由停车棚、固定架、举升装置、旋转底座、液晶显示屏等结构组成,自行车沿着圆形固定架竖立摆放,采用伺服电动机和齿轮啮合,通过底坐旋转实现自行车自动化存取。所设计的立式可旋转自行车存取装置大大提高了空间利用率,解决了自行车乱停乱放的现象,充分体现了现代机械创新设计的智能化、自动化和人性化。

为保证相同管径管道连接时密封性高、焊接牢固常需要对管道接口处进行扩管处理.为此设计了一套扩管生产线该生产线采用PLC作为控制核心;以液压作为扩管动能配合电磁阀实现5种状态的运行保证加工速度及扩管质量;以气动装置构成机械手实现X、F、Z3个轴向的运动及工件的取放.实践表明该生产线具有加工速度快、稳定性高、准确率高、扩管破裂率低等特点具有一定的推广价值.