光学球罩真空吸附装夹结构设计

为了改善光学球罩表面加工过程中效率低、装夹繁琐等问题，课题组设计了一种针对光学球罩的真空吸附装夹结构。选用“2转动+1摆动+微量进给”的加工工艺对光学球罩的内外表面进行磨削和抛光，并设计了中空的转台结构；分析球罩装夹时所需要的真空负压并验证在此真空负压下球罩在加工过程中不会出现滑移；运用Workbench软件仿真球罩 装夹头模型在加工过程中的变形量。仿真结果表明：在相同参数下内装夹头模型的变形量大于外装夹头；作为装夹头材料，45钢抗变形效果优于铝合金；模型的变形量随磨削力的增大而增大；真空负压及砂轮尺寸对变形量影响较小。该研究有助于提高球罩表面加工的质量和效率。     

剪力墙结构动力响应时程分析-考虑地基基础共同作用的框架

采用大型通用有限元软件ANSYS10.0分别建立考虑地基基础共同作用与刚性地基下的框架-剪力墙结构有限元模型,通过对两模型的模态分析与地震响应时程分析,可以得到两模型下的固有频率及上部结构的内力、应力、变形,并对它们进行对比分析。分析比较可知:刚性地基下,结构的动力特性较好,具有良好的自振特性;考虑共同作用,结构的内力、应力、变形较刚性地基下大。实际工程中应考虑地基基础与上部结构的相互影响,使结构安全、适用、经济。     

新型六自由度铆孔机器人刚度特性研究

针对高端制造业对大型、薄壁及复杂曲面工件的精密、高效和柔性加工的需求，课题组设计了一种基于6 SPU并联机构的 新型步行式铆孔机器人。首先，建立了机构的位置逆解的数学模型；然后，通过螺旋理论推导出机构的雅可比矩阵，同时考虑支链的刚度系数，建立了机构的全 刚度矩阵及刚度模型；最后，对机构在静载荷作用下动平台变形进行了分析，同时分析了机构的刚度特性分布及相关参数对其的影响，并和有限元仿真结果进行 对比，验证了刚度模型的合理性。该研究为自动铆接机器人的结构优化及性能分析提供了参考依据。     

复杂曲面数控铣削加工工艺参数优化研究

建立铣床参数优化模型,采用遗传算法进行参数寻优,得到复杂曲面切削参数的最优解;通过对铣削加工过程主要影响因素进行分析,得到优化函数和相应的约束函数;利用CAXA通过软件对计算出的理论优化结果进行模拟加工,结果表明工艺参数优化后,可以达到提高生产效率、保证产品质量、降低生产成本的目的.     

铺装层参数对空心板桥铰缝受力性能的敏感性分析

以常用的13 m跨径空心板桥为代表,为了得到更加符合实际情况的模型,在建模时考虑铺装层参与桥面板共同受力的作用.利用有限元软件ABAQUS6.8进行空间实体建模和计算,对不同铺装层参数(厚度、模量、泊松比)影响下的铰缝结构的应力和变形进行分析,最终得到铺装层参数对铰缝结构受力性能的影响规律.     

薄壁零件加工工艺研究

针对薄壁零件刚性差,在加工过程中易发生加工变形和切削振动等问题,本文通过改变工件装夹方式,选择合适切削刀具,采用最佳切削工艺等措施,实现了薄壁零件的高速切削。这种加工技术生产效率高,加工表面质量好,环境污染小,符合现代绿色加工的发展趋势。     

挖掘修复道路力学响应与设计方法

开挖道路对既有路面结构造成直接破坏，以致行车荷载作用下的受力模式发生变化，而现有模型对新模式下的结构变形和应力计算存在缺陷。因此，正确认识开挖后道路特征，建立新模式下结构变形和应力计算模型是掘路修复理论分析的基础。在三维有限元分析成果基础上，最终确定掘路修复的设计方法与参数。     

矩形纺丝箱模态影响因素

针对纺丝箱工作状态下存在的潜在振源,利用ANSYS软件建立矩形纺丝箱的整体有限元模型,运用模态分析理论,通过改变箱体支座的约束方式、内部压力和材料弹性模量等参数,分析比较了前10阶固有频率的变化规律。结果表明：在同一约束方式下,箱体的低阶频率比较相近;在不同的约束方式下,低价频率差距明显,但随着频率阶数的升高频率逐渐趋于一致;内压作用下箱体的变形很小,导致对固有频率的影响很小;材料的弹性模量与结构的刚度有关,随着温度的升高固有频率会下降,且其对高阶固有频率的影响大于低阶固有频率。     

列车蓄电池箱的有限元分析和实验测试

通过有限元建模，对列车电池箱进行冲击载荷的有限元分析，得出各个方向冲击应力和箱体变形，并和实验数据进行比较，为进行电池箱的优化设计提供参考。     

基于PID与模糊控制的切削加工过程双模控制

为了克服在切削加工过程中单一的控制策略建立的控制系统性能不理想的情况,采用了多个系统并联的切削加 工过程模型。结合了PID控制和模糊控制两者各自的优点,设计实现了对切削加工过程的双模控制。利用MATLAB对 该控制策略进行响应仿真并调试参数,求解出了较优的基于PID控制与模糊控制的切削加工过程双模控制的控制器,有 效地提升了对切削加工系统的控制性能。     

基于DEFORM-3D的不锈钢切削力有限元仿真

为更好地研究金属材料的切削加工过程,以DEFORM-3D软件为平台,利用有限元方法对0Cr18Ni9不锈钢的切削过程进行了建模与仿真,分析0Cr18Ni9不锈钢的切削力变化规律以及切削速度和进给量对其切削力的影响,并同理论计算结果进行对比验证。研究表明,DEFORM-3D软件所得仿真数据与理论计算结果吻合度较高,说明仿真结果具有较高的可信度,为系统地研究金属的切削过程提供了一种新的途径。     

复合片斜镶角对钻头钻进性能的影响

为提高复合片钻头的钻进性能,利用车削实验模拟不同斜镶角的复合片钻头在钻进时与岩石的相互作用,研究复合片斜镶角对钻头钻进性能的影响。实验设定了5 组不同的斜镶角,在正压力和摩擦路程不变的条件下,分别测得复合片的体积磨耗,并从力学角度以及有限元分析两方面对复合片斜镶角影响钻头钻进性能的原理进行了分析论证。结果表明,在相同力的作用下,随着斜镶角的减小,一方面复合片切削刃各相同位置的应力增大,另一方面复合片的体积磨耗增大,钻头使用寿命减短。可见,复合片切削齿的斜镶角存在一个最优值。     

割圆术与穷竭法

阐述了中国古代“割圆术”与古希腊“穷竭法”的联系与差异 .“割圆术”包含近代极限思想 ,其过程是一个无限过程 ,可以创造崭新结果 ;而“穷竭法”适用范围更广 ,是一个有限过程 ,结合归谬法可以推论预期的结果     

铁路列车空调机壳体结构静强度有限元分析

静强度分析是机械设计过程中的重要组成部分,而有限元法则是分析机械结构静强度的重要方法。简单介绍了有限元法的概念和基本思想、静强度分析方法,重点介绍了应用ANSYS软件的命令流方式对铝合金空调机壳体结构进行建模,分别在6种冲击载荷工况下对铝合金空调机壳体结构进行静强度分析,发现铝合金空调机壳体结构的薄弱位置。根据计算结果可知,铝合金空调机壳体结构在6种冲击载荷工况下的各个最大应力都在许用应力的范围内,满足静强度的设计要求。     

泥包对破岩效率影响的PDC 单齿切削模型研究

PDC 钻头泥页岩地层钻进易发生泥包，严重影响机械钻速。钻进性能的变化归根结底源于切削齿与地层的 相互作用，但是目前建立的单齿切削模型考虑的因素不全面，并不适用于钻头发生泥包的情况。建立了PDC 钻头分 别发生切削齿泥包和钻头整体泥包时的单齿切削模型，模型全面考虑了围压、切削齿倒角面、切削齿后底面、岩屑破碎 带等因素，通过实例计算、利用前人实验数据验证了模型计算结果的可靠性。最后利用模型量化分析了泥包对破岩效 率的影响规律，结果发现切削齿泥包和钻头泥包均严重影响破岩效率，且后者影响程度更大；切削齿泥包中，围压和 “泥包团”长度对破岩效率影响显著，破岩效率均随两者的增大而减小；钻头泥包中，泥包面积对破岩效率影响显著， 破岩效率随泥包面积的增大而减小。     

基于螺旋线铣削的螺旋面粗加工数控编程方法

在螺旋曲面的数控粗加工中 ,采用一般的编程方法得到的刀具路径在实际应用中存在加工时间长、效率低、对刀具要求高等缺点。基于螺旋线数控铣削的螺旋曲面粗加工的方法可大大提高加工效率 ,减少刀具磨损 ,降低加工成本。     

谐波齿轮传动产品设计中的CAD/CAE集成系统

利用现代设计方法和手段，实现Pro／E到ANSYS的无缺损导入，解决了CAD／CAE集成系统技术中的一大难题，并利用其完成了谐波齿轮减速器产品设计．     

胶乳分离机高速转鼓应力研究

鉴于碟式分离机转鼓缺乏应力计算的成熟方法,以胶乳分离机转鼓为对象,研究了静应力特性,建立了力学模 型,分析了载荷与几何约束,构建了有限元模型,分析比较了关键件不同工况下的应力及分布,分析结果表明：转鼓整体 应力水平分布不均匀性明显,转鼓体沉渣区、侧壁等位置局部应力水平很高,转鼓体最大应力的位置,与转鼓体实际裂纹 失效发生部位相符。建模方法、分析结果对转鼓设计、强度评价、结构优化等具有借鉴价值。     

带锯床张紧装置结构设计

针对国产带锯床中普遍存在的张紧装置设计不合理导致装置失效、张紧力不恒定等问题,对张紧装置进行了需求分析,建立功能原理模型,通过综合对比各功能原理解确定了采用精度高、张紧力可保持恒定的螺纹张紧方式,设计了由张紧滑块和张紧丝杆等组成的装置结构,通过计算确定了扭力扳手力矩、张紧丝杆直径等关键部件参数,并利用有限元软件ANSYS Workbench对装置结构进行了有限元分析。结果表明：设计的张紧装置满足强度要求,装置结构设计紧凑,张紧力可保持恒定。该设计在一定程度上可提高锯切精度及锯条的寿命,可应用于大多数带锯床,具有较高的工程应用价值。     

高速切削技术的发展及展望

:作为先进制造技术之一的高速切削技术是机械制造业发展的必然趋势 ,其应用将大幅度地提高加工效率和加工质量。高速切削技术不仅涉及到高速切削加工工艺及高速切削机理 ,而且包括高速切削所用的刀具、机床等诸多因素。本文着重介绍了高速切削各相关技术的研究动态 ,并对高速切削技术的应用前景进行了展望