气浮针杆轴承与性能测试装置设计

为了工业缝纫机针杆机构采用气浮润滑技术实现运动机构的支承,文中对气浮针杆轴承节流器以及其上支承和下支承结构进行设计,并对其承载力进行了计算;为了实现对气浮针杆轴承性能进行测试,对其实验测试平台进行了具体设计,以能够实现上下、左右、前后位置调整,并对气浮针杆轴承验测试平台的实验方案进行了相关设计。对气浮针杆轴承进行相关实验测试达到良好效果,表明所设计装置整体结构紧凑、总体性能优良。     

工业缝纫机针杆的气浮轴承性能数值计算与分析

为了对气浮针杆的小孔节流型轴承的支承性能进行研究,文章在建立数学模型的基础上,运用有限差分法对控 制方程进行数值有限差分的推导,利用MATLAB对针杆在低速和高速的情况下的压力分布进行了数值求解。结果表 明：气浮轴承能够较好地实现工业缝纫机的低速和高速情况下的气浮支承;双排节流小孔的压力分布承载效果比单排节 流小孔好;随着气浮针杆运动速度的变化双排节流小孔的气浮轴承的稳定性较好。对进一步深入对工业缝纫机针杆的 气浮支承研究具有指导意义。     

晶振加工过程中磨削系统优化设计

利用CAXA软件绘制晶振磨削机构简图,并使用ANSYS分析软件对现有设备的磨削机构进行ANSYS分析,对相等磨削接触力的情况下不同的磨削角度产生的最大应力做比较,在机构的运动传递中引入阻尼元件,实现刚性到柔性的转化。[HTK]分析结果表明,磨削角度的改进和阻尼元件的引入,减少了石英音叉的磨削硬性冲击,减少断片率,也简化了进给调速的控制。     

基于ANSYS的烘缸应力分析与结构优化

针对高压铸铁烘缸在实际工作过程中其结构不连续区域容易出现断裂破坏等问题，课题组提出了利用有限元软件ANSYS对 烘缸整体进行应力分析，得知烘缸的应力强度最大点位于轮毂与缸盖的联接处；采用增大轮毂与缸盖联接处过渡圆角半径的方法进行有限元分析，结果表明：该 方法可有效地降低烘缸联接处不连续区域的最大应力，可使烘缸满足应力强度要求，提高烘缸的安全性能。     

柔性地基上框架—桁架结构斜撑刚度优化

本文在文献〔１〕刚性地基上框架—桁架结构斜撑刚度优化数学模型中,考虑结构—地基相互作用,将位移相互作用影响系数引入优化数学模型中．经对计算结果的回归统计,得出柔性地基和刚性地基上斜撑刚度间的关系,使复杂的优化结果便于工程设计应用     

螺栓联接CAI课件的研制

螺栓联接的强度计算,尤其是承受轴向工作载荷的紧螺栓联接的强度计算是“螺纹联接”一章的重点.要进行强度计算,必须先求出其受力的大小,而受轴向工作载荷的紧螺栓联接的受力与变形的关系则是该章的难点.由于螺栓和被联接件的实际变形是人的肉眼所见不到的,     

特种装备专用应急起重装置轻量化设计

根据某特种装备使用、维护和维修的需要,明确该设备专用应急起重装置的设计基本要求,确定总体方案设计。利用有限元软件ANSYS对该起重装置整体结构进行有限元分析,验算整体结构的强度。引入轻量化设计理念,对该专用应急起重装置整体结构进行结构优化,大梁侧板进行了重点的减重处理。有限元分析结果表明,新设计的应急起重装置总体结构在满足强度要求的同时,整体重量从原结构方案的220 kg减轻到181 kg。     

软土地区某阶梯式深基坑变形监测与数值模拟

软土区深基坑的支护结构在基坑开挖时容易变形破坏造成安全事故。以镇江市软土区深基坑工程为研究对象，探讨了阶梯式支护结构的变形规律。通过现场实测和数值模拟对阶梯式支护结构进行综合分析，重点对比了支护桩位移结果。结果表明，模型计算结果与现场实测数据基本一致，可以准确地反映支护结构的变形规律；在开挖过程中，基坑中部支护桩的水平位移最大，桩顶最大水平位移为33.4 mm,并且水平位移沿桩身呈“弓形”变形模式；通过对比基坑南北两侧结果，发现采用阶梯式支护结构可以很好地控制支护桩的水平位移。     

基于正切函数的压电驱动磁滞建模及其控制

压电陶瓷驱动器具有迟滞、蠕变等非线性特性,降低了微纳米定位平台的精度,因此,课题组通过建立压电陶瓷微位移驱动器的磁滞模型以提高精密定位系统的控制精度,并且设计有效的控制系统加以实验验证。课题组建立了基于正切函数的磁滞模型,将磁滞模型串联在系统中,成功抑制了系统的磁滞效应。在控制系统设计中,采用了逆模型控制、PID控制和PID+前馈控制3种控制策略对微位移实验平台进行控制,验证了模型的精确性和可行性。[JP2]通过对比分析实验结果可得：实验中的3种控制策略均能有效控制微位移平台的运动,其中以PID+前馈控制的控制效果最为优秀。     

压电式微驱动器的应用研究

在分析常用微驱动器的基础上，设计了一种压电式微驱动器，采用柔性铰链机构实现无机械摩擦、无间隙的高灵敏度微驱动，利用柔性铰链杠杆放大原理增加了叠层式压电陶瓷位移输出．满足了在激光测量系统中作为移相器的工作要求．文章对柔性铰链机构进行了理论分析，建立了数学模型，采用有限元分析方法优化了机构的结构参数．     

自动穿鞋带机的机械夹爪多目标优化设计

为满足灵活穿鞋带过程中无空间干涉及较大的拉扯力需求,夹鞋带的机械夹爪需刚度足够且结构尽可能小巧, 为此,文中用有限元分析软件ANSYS Workbench对夹爪和连接件进行了静力分析,获取了夹爪和连接件的受力和变形情 况。为尽可能避免机械手与鞋面、夹具之间的干涉,运用优化模块Design Exploration,对夹爪和连接件进行了多目标优 化,在夹爪与连接件满足许用应力和最大位移变形的要求下,缩小了夹爪和连接件的结构尺寸。机械手静力分析表明： 机械手满足许用应力和最大位移变形的要求。     

基于DSP的工业平缝机伺服控制系统

以工业平缝机伺服控制系统为研究对象,基于永磁同步电机数学模型和磁场定向控制原理,提出了一种基于 DSP芯片MC56F8255的伺服控制系统。对系统整体控制方案进行了分析,设计了驱动电路、信号检测电路等,完成了M/T 测速法、积分分离PID控制算法等软件开发。仿真与实验结果表明,该伺服控制系统响应速度快、超调量小、稳态精度高。     

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。     

曲柄群驱动机构连杆断裂研究

针对曲柄群驱动机构实验台连杆桁架中连杆断裂现象,进行受力分析并针对问题提出可调杆件的设计方案。应 用压杆稳定性理论和ANSYS有限元软件对比分析了断裂连杆的临界应力,结果表明结构设计不当造成连杆断裂。最后 优化设计方案,将连杆设计为可调形式的连杆并应用于试验台中,对杆件进行的变形分析验证了优化设计的合理性。     

基于Workbench的某V型六缸柴油机机体有限元分析

为了保证V型六缸柴油机机体的强度和可靠性满足设计要求，使用Solidworks建立了机体的实体模型，运用ANSYS Workbench的静力分析模块和Fatigue tool工具包，对机体各个气缸在最大爆发压力下的强度和可靠性进行分析。结果表明：其原有结构设计满足强度和可靠性要求，机体位移较大位置主要分布在机体缸盖螺栓附近，而出现应力集中的位置主要是机体上部、下裙部、轴承盖连接螺栓及其附近隔板区域。     

基于ANSYS Workbench的双刀立式车床横梁静动态分析

为了研究双刀立式数控法兰车床的薄弱部位,并对薄弱部位进行静动态分析,为优化设计提供依据。通过 SolidWorks三维软件建立整机三维模型,在ANSYS Workhench中,对整机简化模型进行模态分析,发现横梁是整机中的 主要薄弱零件。取双刀架处于横梁中部位置时为极限工作位置,对横梁进行静态及模态分析,获得横梁的应力应变分 布、固有频率和振型,分析表明：横梁中间位置变形最大,局部刚度分配不均匀,会影响机床的加工精度。通过静动态分 析找出了零件的薄弱部位,为横梁的优化设计提供一定依据     

冷弯成形轧辊快换机组设计

针对更换轧辊过程中存在劳动强度大、效率及调节精度低等问题，课题组设计了一种冷弯成形轧辊快换机组。该机组采用PLC作为系统控制器，结合传感器检测信号与人机交互界面指令信号设计了轧辊位置自动调节系统，通过控制伺服电机驱动左轮转盘装置旋转来实现换辊过程，并利用槽销连接实现装置周向固定；利用伺服电机驱动蜗轮减速器运动，进而使得丝杠带动左轮转盘装置上下移动产生位移；采用限位开关标定转盘零点位置，通过位移传感器监控轧辊移动距离并构成闭环控制系统，从而精确调节轧辊间距；对机组关键部分进行了选型与有限元强度校核。结果表明：该机组能显著提高换辊精度及效率，提高自动化水平。该机组能完成6种规格轧辊的自动更换过程及辊缝精确调节，为冷弯成形机组的设计与改进提供了新的思路。     

基于ANSYS的异型挠性管板强度分析及优化

为确保某异型挠性预热器管板强度的安全性,利用ANSYS分析软件对其进行强度分析。由分析结果可知,管板的设计满足各个工况的强度要求,温度载荷对管板的应力强度和应力分布影响显著。由于管板的初始设计过厚,导致设计偏于保守。利用ANSYS提供的APDL语言编程参数化技术,针对此过大安全裕度的问题,对该换热器进行结构优化分析。分析结果表明,在满足强度的要求的前提下,管板厚度得到有效降低,由此节约管板材料将近32%,优化效果十分明显,实现了轻量化和经济性的目标,对工程设计研究具有一定的指导意义。