针对烟草物流行业中纸箱包装品种多、物流量大以及物流空间封闭和狭窄等特点,结合机器视觉、机器人等先进技术,采用自动轨迹规划以及自适应的多阶S型曲线速度控制方法,研发了一种自适应的六轴双臂协作码垛机器人。测试结果表明该码垛机器人的适应性强,码垛平稳快速,大大提高了烟草物流行业的码垛效率。

作为链式自动机实现开闭锁、击发、抽壳等动作的重要机构,闩体性能直接影响火炮的可靠性。某链式自动机在射击试验抽壳时闩体抓钩断裂,导致火炮停射。针对此问题,这里首先对链式自动机闭锁机构工况进行简要说明;在此基础上采用理论计算和有限元仿真相结合的方法对抽壳过程进行分析,得到两种方法的最大抽壳力相对误差为2.3%,同时得到抽壳力的模拟曲线;最后将得到的抽壳力曲线作为输入条件分别加载至修改前后的闩体上,仿真计算后得到闩体的疲劳寿命。结果表明现有闩体疲劳寿命为1150.4次,无法满足使用需求,结合理化分析及有限元仿真结果,优化闩体结构、更换材料及改善热处理工艺,优化后的闩体仿真结果显示疲劳寿命达到14504.5次,满足火炮可靠性指标。截止目前,优化后闩体已累计射弹2600余发。

船舶结构安全可靠性是船舶众多性能中非常重要的一项内容,是保障船舶正常稳定航行的重要因素,同时船舶结构原理实验室是高校开展涉海类相关专业教学与科学研究的重要平台,建设好该实验室,对提升高校的综合教研创新实力以及培养相关专业人才都显得尤为重要。文中从如何建设船舶结构原理实验室展开需求论证,重点讨论了该实验室建设过程中所必备的几个建设内容,从而能够形成完整的实验室,承担相关的教学和科研任务。文中的论述为后续其它高校如何建好及完善类似结构原理实验室提供一定的参考。

针对常规臂式斗轮堆取料机固定交叉尾车的金属结构中底梁尺寸、自重过大及成本过高等问题,在对该尾车形式充分分析的基础上,对其优化方案的可行性进行了探讨。在满足设备刚度、强度的前提下,通过优化截面尺寸配比的方法使固定交叉尾车质量降低,达到降低成本的目的。通过力学校核证明了该方案的经济性及可靠性。

超声信号建模是利用脉冲信号进行渡越时间（ToF）测量中的关键技术之一。针对传统经验模型的局限性，提出基于拉盖尔（Laguerre）函数的超声信号建模方法。首先分析Laguerre函数的时域和拉氏域特征，然后将超声信号建模与确定Laguerre谱归属为同一问题。通过泰勒级数展开和拉格朗日插值，从理论上证明双指数模型和混合指数模型是Laguerre模型特殊形式，并通过仿真验证了此结论。对实测数据分析表明，Laguerre模型拟合误差小于0．1％，ToF测量结果相对偏差小于10^-6。

墙体抗震耐久性加载试验台需施加恒定纵向载荷,根据试验台技术要求,设计力恒定泵控差动缸,建立泵控缸控制系统数学及仿真模型,提出一种基于差值补偿的分段PID控制方法。结果表明:该控制方法可实现差动缸随墙体偏摆保持输出力恒定,响应时间可达0.035 s,输出力误差可控制在35 N以内,满足建筑墙体抗震试验加载标准。

针对多级行星齿轮变速器故障诊断问题,提出了一种基于灰色关联度和熵权重的行星齿轮变速器故障诊断方法;通过对多级行星齿轮的振动测试信号进行各级啮合故障频率n倍频计算灰色关联系数,运用熵权法确定各级啮合故障频率n倍频幅值客观权重,通过计算加权关联度进行故障判断;然后分析第一阶故障主频边频进一步分析故障部件;通过实验研究对方法有效性进行了验证。试验结果显示,该方法可用于多级行星齿轮系统故障的识别,还可以进一步分析耦合故障特性。研究对于进行多级行星齿轮变速器故障诊断、确定检修顺序、制定合理维修决策等方面具有加强的工程意义。

为了研究不同弯径比弯管对气固两相流动特性的影响,采用计算流体力学CFD和离散单元法DEM耦合,对聚乙烯颗粒在不同弯径比水平-弯管输送中的运动特性进行数值模拟及试验验证.基于Eulerian坐标体系的κ-ε紊流模型,采用RANS方程对管内气流流场进行求解,并针对颗粒在管中的运动规律采用EDEM中Eulerian坐标法进行分析,将该CFD-DEM耦合并行模型应用于气固两相流动的数值模拟中,定性分析颗粒的运动轨迹,定量分析颗粒碰撞数,体积分数和气体速度分布.结果表明该CFD-DEM耦合并行模型能较好地模拟气固两相流动行为,随着弯管弯径比的增大,弯管中颗粒受到的离心力作用时间增长,并且不容易发生分散,同时,弯管中颗粒的碰撞数量增加;在竖直管中,颗粒首先沿管壁外侧分布,然后向内侧移动,最后沿管中心对称分布;弯管中的气相速度呈现内侧高于外侧的情况.

针对粗牙螺纹的螺距在图样中一般不标注的问题,为了快速获得常用粗牙螺纹的螺距,通过数据拟合,给出了粗牙螺纹螺距的简易计算公式及判断方法,并验证了该方法的正确性及使用范围。通过车削螺纹时螺距的确定、攻丝前钻孔底孔直径的确定、零件测绘时确定内螺纹公称直径3个方面的应用实例,为车工、钳工和机械设计人员等提供了有效的粗牙螺纹螺距的判断及应用方法。

提出了一种层流比例调压阀，论述了该阀内部的压力调节结构，阐述了它的工作原理，建立其数学模型，通过MATLAB软件进行仿真，最后搭建测试试验装置，采集相关特性曲线来对该阀的动静态调压特性进行研究，并验证了理论分析的正确性。研究结果表明：在输入不同的系统压力作用下，该阀输出呈线性变化的压力，同时，在输入5MPa系统压力作用下，阀芯全开口状态时的出油口压力动态响应时间仅为2．2S。