摘要：室温下放置的导轨内部由于温度变化会产生热应力,使得导轨产生热变形误差,影响导轨的安装精度。以桁架机器人竖梁导轨为研究对象,通过理论计算以及ANSYS分析出室温下放置导轨的热变形量,并通过实验测得导轨的实际热变形量。将有限元软件ANSYS分析出的数据分别与理论计算结果、实验测出的数据进行对比,验证ANSYS仿真分析结果的准确性,为实际工程提出通过ANSYS软件模拟出导轨实际热变形量的方法。并提出了降低导轨热变形误差的措施。

摘要：为了提升高原红土固化后的性能,使其满足施工便道对材料的需求,本工作采用响应面法研究了固化剂、河沙、短切纤维对固化高原红土性能的影响。采用三因素三水平设计实验,在实验结果的基础上采用多目标优化法对固化高原红土的配合比进行了优化,为固化高原红土路面材料提供了科学的配合比设计方法。研究结果表明:固化剂掺量、河沙替代率和短切玄武岩纤维掺量对固化高原红土的性能均存在显著影响。固化高原红土路面材料的最优配合比为固化剂掺量20%、河沙替代率28.54%、短切玄武岩纤维掺量2%,此条件下,材料无侧限抗压强度达到8.57 MPa,水稳系数达到0.879。

摘要：机构的少输入-多输出特性不仅存在于空间并联机构而且存在于平面机构。剖析了工业中一些典型的具有少输入-多输出特性的平面机构,提炼、总结出4种平面机构的单输入-多输出特性,据此创新设计了一种单输入的轮胎机械手结构、改进设计了具有防护功能的单输入冲压机构以及简易高效的单输入落料装置。拓展了少输入-多输出机构的研究内容和范围,对设计其他的少输入-多输出平面或空间机构具有启发和借鉴作用。

摘要：针对小空间作业要求的桁架机器人机械手的手腕结构,设计了一种应用于工业桁架机器人的双手爪V字型摆动机械手的传动机构,通过其静力和几何尺寸的分析,得到了机械手抓取位置时摆块的输出转矩。以摆杆和连杆长度为设计变量、以摆块最大转矩输出为优化目标建立了优化模型,并利用MATLAB进行了优化计算,得到了传动机构所能产生最大转矩时所对应的摆杆和连杆长度。最后,给出了机械手在整个摆动过程中,输出转矩随输入位置变化的变化图。设计的摆动手腕传力机构具有扩力效果,在不增加气缸缸径和不改变气缸行程等前提下,只优化传动机构尺寸,使传力机构达到最佳的扩力效果,从而解决了未优化前摆动块的输出力矩不满足使用条件的问题。

摘要：粒子群算法作为启发式算法的一种,在水电行业中的优化调度领域有着广泛的应用。启发式算法目前有很多,粒子群算法相对于其他启发式算法来说,具有简单、可并行处理、鲁棒性好等特点,而且有很快的收敛速度,较大概率找到全局最优解。针对高维复杂函数的标准粒子群算法常常存在过早收敛的问题,使用一种让初始粒子群的位置“相对均匀”,并且随着搜索阶段不同而改变学习因子粒子群算法,同时引入压缩因子,在有效地控制与约束微粒飞行速度的同时,也增强了算法的局部搜索能力。

摘要：为了提高桁架机器人传送轮胎的效率和通用性,提出了一种可以抓取内径为304.8mm和内径为609.6mm的2种规格轮胎的机械手。通过分析轮胎的结构、放置形式以及上下料轮胎数量,运用Solidworks构建了轮胎上下料机械手的虚拟样机。并结合ANSYS仿真软件和实验,验证了机械手的动力学特性。结果表明,该机械手可以抓取7个内径为304.8mm的轮胎和4个内径为609.6mm的轮胎,并能准确完成轮胎上下料过程。

摘要：为了对矢量推力台架进行结构参数设计与优化,进行了台架的各向同性和灵敏度分析。考虑到各向同性和对称性密切相关,提出了矢量推力台架中测力单元对称分布定义,并推导了对称分布下,测力单元坐标满足的特征方程。基于1阶静力影响系数矩阵的条件数这一指标对测力单元对称分布的六分力台架进行了各向同性分析,发现对称六分力台架2∶2∶2构型可具有完全各向同性,而3∶2∶1构型只能具有力矩各向同性;并经过优化分布半径和方位角得到理想2∶2∶2构型需满足rx=ry=rz和(θx,θy,θz)=(0°,90°,180°)或(90°,180°,270°),理想3∶2∶1构型需满足rx=√3rx/2和θx=0°。研究了两种实际台架和两种理想台架的联系和区别,并通过对实际台架进行各向同性和灵敏度分析,发现台架具有力或者力矩各向同性会导致力或者力矩灵敏度也具有各向同性;力和力矩灵敏度都与相关联的测力单元的弹性杆柔度成正比,力矩灵敏度与相关联的测力单元分布半径成反比。该研究方法和结论对设计与建造推力矢量发动机测力台架具有一定的理论与方法方面的指导意义。

摘要：从螺旋理论出发,给出六分力台架上测力单元的基本设计准则,并证明由逆静力映射矩阵乘以传感器所受反力来计算矢量推力在数学上是不适定的,只能获得矢量推力的3个分力和3个力矩,无法求得该矢量推力的作用点。为了克服上述缺点,提出了确定矢量推力作用点的环向偏转法,并用数值算例验证了该方法的可行性。算例结果表明:发动机和动架的重力会对矢量推力的作用点确定产生严重干扰,因此使用环向偏转法确定力心时必须事先消除重力的影响。

摘要：为探索木-混凝土组合梁在框架结构中运用的可行性,借鉴钢结构顶底翼缘角钢连接,提出了角钢混合连接木-混凝土梁柱组合节点形式,并就其受力性能展开了试验与理论研究。试验中共设计了3个节点试件,即木梁-木柱节点、木-混凝土组合梁与木柱组合节点和木-混凝土组合梁与钢柱组合节点,并对其进行低周反复荷载试验。结果表明:提出的角钢混合连接木-混凝土梁柱组合节点具有良好的受力性能,顶底角钢作为最薄弱组件对节点受力性能起关键作用;相较于木梁-木柱节点,在正弯矩作用下,木-混凝土组合梁与木柱组合节点、木-混凝土组合梁与钢柱组合节点的承载力皆提高了约18%,而初始转动刚度分别提高了40.1%和33%。通过引入"组件法"对节点的受力性能进行了理论分析,并将理论结果与试验结果进行了对比,结果表明,采用组件法预测木-混凝土梁柱组合节点的屈服弯矩和初始转动刚度的误差皆低于15%,具有较高精度。