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摘要:气悬浮技术目前广泛应用于在航空、航天领域的测试和试验等生产环节中,而在产品部件的装配中加入气悬浮技术可以减小装配部件的操控所需要操控力大小,进而使得对部件的操控更加柔和,同时获得较高的控制精度。本文针对基于气悬浮技术的重型部件自动化柔顺对接装配技术展开分析和研究,主要内容包括部件操控运动学原理设计、基于气悬浮技术的部件操控机构设计研究、基于测力反馈的部件柔顺控制方法研究。在所开展的对接试验过程中,部件在其各支撑点所受的力波动均不大。试验结果表明,本文所提出的机构设计及控制方法在工业实践中可以很好地保证真实产品在部件对接过程中的产品装配质量以及产品对接过程的安全性。
摘要:针对全膝关节置换术后植入假体对周围骨产生应力屏蔽的问题,选用十字固定假体为实验组,无固定方式假体为参照组,借助有限元的分析方法,在屈曲位前倾5°、内翻5°和外翻5°三种错位角度下进行假体植入,模拟仿真手术结果。结果表明,十字固定假体内外髁种植短茎的设计能够很好的将载荷应力传导至松质骨内部,减少应力屏蔽的影响。无论是内翻还是外翻情况下装配假体,应力分布均出现极不均匀的现象,不利于保证装配假体的长期有效性。屈曲位装配假体不仅可以保证内外侧髁的应力分布在总体趋势上和原生骨保持一致,而且在一定程度上减少应力屏蔽的影响。因为术后即刻应力应变分布与骨重塑的长期临床结果之间存在正相关关系,研究得出的预测结果对假体设计和临床决策有一定的参考价值。
摘要:以某型民机废水管路系统为研究背景,采用有限元法仿真分析管道在周期脉动流作用下的单双向流固耦合动力学特性及气液两相流作用下的动力学响应,并作卡箍位置布局优化。结果表明,流固耦合作用使得管道固有模态频率降低;相较于单向耦合,双向耦合时流体的突载对管道冲击更大,流体阻滞作用能降低管道振动幅值;两相流作用下,通过在弯管附近布置卡箍能降低管道的振动,卡箍布局优化后监测点处Y向位移及加速度峰值分别降低约84%和85%,管道最大应力减小近51%。
摘要:三叶瓣作为标准的中心血流型瓣膜,流体性能优良,却未见广泛应用于临床。从传统的双叶瓣出发,通过使用Solidworks中的FlowSimulation对双叶瓣与三叶瓣进行血液流态分析,设置不同的入口流量以模拟瓣膜在不同心输出环境下的工作状态。通过比较双叶瓣膜与三叶瓣膜两者跨瓣压差以及速度分布等性能参数,结果表明三叶瓣流体性能更优良且血液流动更稳定。并以此结论为基础,设计了一种新的三叶瓣结构,测试结果表明新型三叶瓣膜的性能更加优良,速度分布更均匀。可见三叶瓣膜十分具有发展潜力。
摘要:以双级闭式斜齿轮为研究对象,以独立的模数、齿数、传动比和螺旋角为设计变量,确定设计变量边界条件,将齿轮强度要求与不发生干涉作为约束条件,将斜齿轮传动总中心距最小作为目标函数,并结合内点惩罚函数法和MATLAB软件进行优化设计求解。与初始参数设计方案相比较,优化设计方案中各设计变量取圆整后,总传动中心距减少明显,优化设计效果较好。
摘要:介绍了自控飞机回转机构各阻力的计算方法,给出了一些参数和计算公式的确定方法,并通过实例进行计算,完成自控飞机回转机构驱动功率的计算及电机选型,并对起动时间进行了校核计算。进一步通过ANSYS Workbench对自控飞机起动运行过程进行了仿真模拟,驱动角速度与理论结果比较,表明计算结果的可靠性和正确性,为旋转类游乐设施电机的选型计算提供依据。
摘要:根据曲柄滑块工作原理,设计并制作了曲柄滑块机构教学装置,该装置能通过实物演示,帮助学生理解工作原理并提高设计能力。该装置设计主要包括总体结构设计、主要零件设计及计算、装置制作三部分。总体结构设计由曲柄滑块部分、固定支承二部分组成。分析了各部分结构和功能,给出了总装示意图和实物图。在主要零件设计及计算部分,主要分析了设计原理和方法,对其中滑块等一些主要零件进行了具体设计和计算,给出了零件图和设计计算示意图。装置制作部分包括了滑块等零件的加工工艺。该装置结构简单,操作方便,适合各类中职、高职学校教学和职工培训时作教具用。
摘要:轨道线路三大薄弱环节,分别是钢轨接头、道岔和曲线,其中道岔侧向通过和曲线具有一定的相似性。车辆的小曲线通过能力可采用理论计算或仿真分析进行校核,计算指标为车钩摆臂角和极限车间距。两种方法有不同的侧重,所得的结果也不尽相同。为研究两种方法的差异性,对连挂车辆进行理论法和仿真法两方面的计算。基于SIMPACK进行车辆通过小半径曲线能力的研究,建立半径180m的两种不同形式的曲线线路,分析动车组通过曲线的各项动力学指标,并将仿真结果与理论计算结果进行比较。结论表明S型曲线是连挂车辆通过曲线最困难的工况,关注S型曲线能更准确和快速的评价铁道车辆的曲线通过能力。
摘要:基于工程仿生学理论,提出一种高速列车头型的设计方法,选取自然界中速度较快的几种典型动物为仿生对象,对生物体进行工程化仿生建模,从复杂的三维几何中,提取主要的特征线并忽略次要特征,得到基于仿生形态的高速列车头型,并与CRH型动车组进行基本气动性能的比较。研究结果表明,高速列车以350km/h在明线下运行时,海豚型列车所受的阻力最小,其次是蜂鸟型,二者的运行阻力均小于CRH型,而大白鲨型列车的阻力最大;分析了各仿生设计列车纵向截面积随距鼻尖长度变化的关系,线性趋势程度由高到低排序:海豚型>蜂鸟型>CRH型>大白鲨型,而列车的阻力系数刚好与该顺序相反,说明头型截面积沿长度方向的线性变化程度越高,其气动阻力越小。
摘要:在之前学者对单一微织构槽润滑特性的研究基础上,对具有代表意义的三角形槽和圆弧形槽进行同型和非同型的双槽组合研究,研究目的是通过对两类组合槽形润滑性能的比较分析,以得知哪种织构组合形式用于支撑端面沟槽设计时能更好的实现行星轮与滑动支撑表面摩擦力的最小化,以最大化增加其使用寿命。研究方法是通过在与行星轮接触的滑动支撑端面加工微米级的沟槽引入流体动压润滑机制实现行星轮与滑动支撑表面的分离以减小两者之间的摩擦力。通过对两类组合沟槽比较分析本文得出的结论为:总体性能而言,三角同型组合槽优于圆弧组合槽;三角与圆弧组合成的非同型沟槽其综合性能介于三角同型组合槽与圆弧同型组合槽之间。如果着重某一方面的性能且同时考虑加工难易程度的话,则推荐优先选用符合条件的同型组合沟槽。
摘要:激光电弧复合焊是一种低成本、高适应性的焊接方法,在铝合金、不锈钢等难焊金属中,可不同程度的减少和消除了焊接缺陷。以A6N01铝合金为研究对象,进行了焊接坡口设计,研究了间隙变化量对焊缝成形的影响以及进行了焊接接头残余应力检测。结果表明:为了满足激光-MIG复合焊接的工艺,需要设计单独的坡口型式。通过降低焊接速度,间隙为2.0mm时仍可获得良好焊缝成形。MIG焊接,激光-单丝MIG焊接、激光-双丝MIG焊接,沿着焊缝的应力除个别区域外,皆为小于150MPa的压应力,激光-单丝MIG焊接的焊件整体应力值较小。
摘要:纯ZnO由于禁带宽度较大,太阳光利用率不足;光生电子空穴复合率较高等缺点在实际应用中受到限制。为了提高ZnO对太阳光的利用率以及抑制其光生电子空穴复合,对纯ZnO改性十分必要。首先综述了纯ZnO形貌控制的最新研究成果,研究结果表明通过控制制备工艺,生成特殊形貌,改变ZnO团聚的缺点,使得光降解效率增加。然后重点针对ZnO的分离子掺杂改性、贵金属沉积改性和半导体复合改性等相关改性研究进展进行了综述,研究结果表明纯ZnO改性后能有效提高其光催化性能。
摘要:为了减轻钻井工人的劳动强度,提高起下钻作业的工作效率和安全性,配合二层台机械手完成起下钻过程中的立根排放问题,设计了一种自动化液压钻台辅助机械手。该机械手主要由动力液压缸、机械臂、底座和夹持部分等组成,通过旋转、伸缩和夹持三个动作,严格遵循排管规则有序动作,实现起下钻工作中立根的自动排放。根据该机械手的用途和工作要求,分析了工作循环和工作原理,设计了机械结构、液压系统和PLC控制电路。经过仿真和测试,该液压机械手操作简单、运行平稳,满足工作要求,实现了缩短钻井周期、增强钻井作业安全性的目的。
摘要:提出了一种穿刺机器人,由竖直移动关节、水平移动关节、前后移动关节、相互垂直方向上的两个旋转关节以及进针关节共同组成,六个关节实现对针尖姿态的调整,进而达到协助医生治病医疗的功能。阐明了一种基于对偶数矩阵建立运动学模型的整体步骤、方案,并针对所提出的穿刺机器人进行数学模型的建立,通过经典的D-H法进行验证,结果表明,用对偶数模型也能达到D-H法同样的结果,并进一步推测,假如建立一种对偶数运算法则函数,将极大提高运动学数值运算的速度,对于高关节数目的机械运动的计算具有一定的指导意义和参考价值。最后,在对偶数矩阵建立的模型基础上对机器人进行工作空间分析,初步证实了关节结构尺寸设计的合理性。
摘要:针对中小型轮式装载机常用的一种车架铰接结构的螺栓连接松动故障,分析了装载机的车架铰接结构的特点,以及装载机在典型V型工况中车架铰接结构的受力分析,找出车架铰接结构螺栓松动故障的主要原因是车架下铰接结构在工作中承受了轴向和径向的循环载荷。据此提出一种新型装载机车架铰接结构,该结构使用螺栓和尼龙锁紧螺母连接,因此在受到循环载荷时和预紧力发生变化时不发生松动。该结构已验证有效。