典型MEMS器件结构优化设计平台

设计一种适用于典型MEMS器件结构优化设计的通用平台系统MEMS Platform（简称 MP）。该平台采用了柔性模块的设计理念,将整个优化设计过程分解成参数化建模、性能仿真、优化前后处理、优化算法选择与设计、优化结果输出等5个独立功能单元,解决了典型MEMS器件结构设计中经常出现的实际性能失真、优化计算过程复杂、计算量大等问题,具有较好的实际应用及再开发价值。     

浅谈液压支架参数化建模及运动分析方法

阐述了液压支架三维参数化建模设计原则以及在建模过程中应注意的问题,探讨了液压支架在UG软件平台中的运动仿真和受力分析方法.     

基于特征的回转式糖果折叠裹包机参数化设计

基于特征的参数化设计技术是将特征建模技术与参数化技术有机结合,对产品的特征进行参数化造型,可显著提高产品设计质量和效率。论文阐述了参数化设计技术、参数化特征的形成及约束机制,研究了基于特征的参数化建模技术。以回转式糖果折叠裹包机为例进行了应用,开发了基于PROE Wildfire的参数化特征建模模块。     

笔类产品组合创新的数字化设计方法

针对笔类产品款型需求量大、改型快、设计效率低等特征,从计算机辅助工业设计的角度出发,结合计算机参数化建模与计算机模块化的组合创新设计理论,实现了笔类产品的组合创新以及用户交互评价驱动的优化。基于通用产品工业设计软件平台开发了原型系统,通过一款中性笔的设计实例加以验证。验证结果表明该方法对提高设计效率和调整优化设计方案有较好的作用。     

渐开线齿轮齿廓的仿真设计

基于Pro－E系统生成齿轮渐开线的几何图形，讨论了渐开线齿形的数学模型和程序的设计方法，通过参数化特征建模，进行了齿轮的仿真设计。     

基于面向对象的可视化无线信道建模方法

移动无线信道特性的建模和仿真对于现代数字移动通信系统的研发具有重要意义.本文提出一种基于面向对象的可视化无线信道建模仿真方案,并对三种具有普适性的冲激响应信道模型进行了从模型转换、参数设计到图形建模等环节的模拟实验,建立起统一的、一体化的信道建模仿真实验框架,为移动无线信道的建模仿真分析和传播预测提供了一种可视化的解决方案.     

参数曲线在水泵叶轮设计中的应用

针对水泵设计所需的曲线及其特点，采用B样条和参数样条曲线对设计型线进行建模，根据设计准则和实践经验进行调整、修改和优化。基于曲线的参数化建模，从理论上推导出轴面流线和流线展开线的数学模型。改变了传统手工设计方法计算机化的常规做法，为在真正意义上实现水泵计算机辅助设计提供了理论基础和实现方法。     

基于Maplesim的喷气织机开口机构建模与仿真

建立系统的物理模型是分析系统特性、优化系统参数并进行故障诊断的前提。介绍了新的基于Modelica语言的多领域建模仿真软件——Maplesim,通过模型库中的预定义元件,建立了喷气织机开口机构的物理模型,并进行了运动仿真,得到了综框运动特征,在此基础上,提出了新的凸轮轮廓曲线设计方法。给定从动机构运动规律,在MapleSim 中间接求解出凸轮轮廓线坐标,通过CAD软件生成凸轮轮廓线。结果表明：Maplesim建立的该物理模型能够很好地模拟喷气织机开口机构运动规律,Maplesim可以在多领域复杂系统建模和仿真中推广应用。     

电加热器敏捷设计系统研究

提出了一种电加热器产品的敏捷设计平台结构，研究了CAD系统与PDM／ERP软件的接口、数据通信及基于产品定制的参数化设计方法，阐述了CAD软件与SQL Server数据库相联的二次开发及基于图库的多文档参数化设计技术。在AutoCAD软件平台上采用C＋＋语言及Objec—tARX技术，开发了整个系统功能，实现了优化计算、参数化绘图、数据管理、工艺设计一体化等，提高了产品设计质量和设计速度。     

热力对象建模与控制仿真研究

系统介绍了仿真平台的构成及共享内存设计、多编译器嵌入、多进程多任务设计等核心技术。该平台通过OPC技术,实现与Matlab/Simulink的通信,并以水位三冲量调节系统为例进行了仿真建模。经应用实践表明,该系统稳定可靠,通用性强,能够满足实际热力系统建模与控制方案设计的需要。     

基于Pro/Engineer二次开发的齿轮优化设计及参数化造型系统研究

研究了基于Pro／Engineer开发的齿轮优化设计及参数化造型系统的方法，用该方法在Pro／Engineer二次开发工具Pro／Toolkit中调用Visual C＋＋6．0环境下编写的C语言程序，实现了与Pro／Engineer的接口开发，并利用基于惩罚函数内点法的优化方法，实现齿轮的优化设计．结果表明，该系统计算结果正确，具有工程应用价值．     

立体标签自动贴标机结构设计

为了减少在产品包装环节中的人员参与,提高包装环节的自动化程度,研制了一种用于立体标签的自动贴标机。 根据产品贴标的流程,采用Pro/E软件进行三维建模和零部件的优化设计,包括传送机构、标签推进机构和折弯机构。 折弯机构中采用了折弯翻板实现对标签的折弯控制;自动贴标机各机构均采用了独立的电机控制,控制系统采用PLC 技术和变频器调速控制,设计了电动机正反转的控制电路图。通过对机械结构和电气控制系统优化设计,得到了满足设 计要求的自动贴标机机构设计参数,实现了对厚度为0.5 mm纸质标签纸的2次折弯并实现贴标过程。该自动标签机的 使用实现了包装过程的自动化,提高产品的包装效率。     

基于AutoCAD的钣金自动展开及排样优化

针对传统钣金生产过程中的效率低下、精度不高、材料浪费等缺点,提出基于CAD自动化技术的钣金展开及排 样优化应用系统,设计了系统的整体流程结构;借助于旋转最低水平线的遗传算法、最小矩形包络法和平移靠接算法为 核心,分别处理规则矩形和不规则矩形的排样优化问题。开发了基于AutoCAD应用平台的钣金展开及排样优化的插件 系统,该系统主要由参数化绘图、三维图显示、确定图幅及尺寸精度等功能组成;最后通过实例应用,表明该系统能有效 提高钣金生产的效率和制造精度,降低材料浪费率。     

自动导向小车控制系统

为加快实现车间物流自动化,配合学校实验演示教学工作的开展,研制开发了基于 16 位单片机控制系统的实验教学型自动导向车（AGV）。设计了自动引导小车控制系统,阐述了以 PIC18F452为核心的AGV控制系统的软硬件设计以及AGV小车与计算机的通讯协议。在已经投入使用中的AGV小车的良好性能证明了其控制方案的合理性和先进性。     

离心式选粉机及其厂房的减振研究

利用振动分析、减振理论对离心式选粉机及其厂房系统进行主要振动方向的力学模型简化、建立运动微分方程、求出固有频率、稳态解及幅频响应，得出适宜工作区域，为离心式选粉机及其基础设计提供减振理论依据。     

达里厄垂直轴风力机叶片螺旋变异优化研究

针对传统达里厄( Darrieus)直叶片垂直轴风力机在运行过程中出现叶片动转矩周期波动性大,动转矩系数曲线 震荡剧烈,造成对风轮旋转主轴的强烈冲击及风力机功率输出不稳定等问题,文章提出对Darrieus垂直轴风力机传统直 叶片进行螺旋扭曲变异设计,以改善风力机叶片的动转矩输出性能。结合SolidWorks和MATLAB完成风力机模型的三 维参数化建模,在流体仿真软件FLUENT中完成模型的数值模拟仿真计算。通过螺旋扭曲角的单因素试验验证了变异 设计叶片输出的动转矩性能周期波动性降低,平均动转矩得到提高,并确定螺旋扭曲角的优化区间。文章构建了风力机 系统模型建立与仿真体系,采取螺旋扭曲变异设计,改善了风力机叶片输出的动转矩性能,初步确定合理的螺旋扭曲角 分布范围为：70°~ ll0°。     

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。     

发酵罐内流场的数值模拟及桨叶优化

针对目前斜叶桨餐厨垃圾厌氧发酵罐存在搅拌能耗高、流场混合效果差等问题设计了新型轴流式搅拌桨( axial-flow impeller,AFI)。采用FLUENT软件对斜叶桨和AFI桨发酵罐内流场进行数值模拟,通过斜叶桨发酵罐单相水体系时搅拌功率计算值与模拟值的比较验证数值模拟的可靠性,并对比2种发酵罐中单相流场分布、固相体积分数分布和功率消耗情况。结果表明：单相水体系时,AFI桨改善了发酵罐内流场结构,搅拌功率较斜叶桨下降40. 39%;固液体系时,AFI桨发酵罐内固相体积分数分布更为均匀,罐底沉积现象不明显,搅拌功率较斜叶桨下降17. 37%。研究结果为餐厨垃圾厌氧发酵罐搅拌桨的设计与选择提供参考。     

基于CFD流场分析的反应釜搅拌器结构改进

承压反应釜在固液混合过程中往往伴随强烈的热传递效应,而密度较低的粉末状固相介质与液体混合的难度相 对较大,投料溶入效果不佳和物料结团漂浮等问题较常见。针对此类反应釜的搅拌不充分等问题,采用CFD技术指导 反应釜内搅拌器结构进行设计和改进,对反应釜内的固液搅拌混合过程进行了三维数值模拟。数值计算采用多重参考 系法( MRF),K-ε湍流模式以及Mixture多相流模型,模拟了反应釜中的流场形态,通过混合过程的两相流计算得到固相 体积分数的分布情况和变化规律,并在此基础上预测了混合时间。结果表明：改进后的搅拌器效果明显增强,该混合过 程的CFD模拟可得到相对准确的流场分布及各项特性参数预测结果,可为该类反应釜搅拌器的设计和优化提供参考