摘要：为实现半地半轨双层立式停车装置框架结构的轻量化,利用UG建立停车装置框架三维模型,并导入到ANSYS Workbench中进行静力学和模态分析,获得框架等效应力、总体变形、安全系数云图以及前6阶固有振型与频率,找到框架结构的冗余和薄弱部位,再分别以框架横梁和立柱截面的宽度、长度和厚度为优化变量,质量、应力、变形和安全系数为优化目标,以截面尺寸范围、许用应力和最小安全系数为约束条件,建立优化数学模型。然后在ANSYS Workbench响应面优化模块中进行试验设计,并采用多目标遗传算法对框架横梁和立柱的截面尺寸进行多目标优化,得到其截面尺寸的Pareto最优解集和候选设计点。在此基础上,提出框架整体优化设计方案并完成静力学验证。结果表明,优化后的框架整体总质量由优化前的988.731kg降低到664.645kg,降幅达32.78%,优化效果显著,并且其强度、变形和安全系数均满足安全要求。

摘要：为改善行动能力受限的居家老人生活质量,解决其普遍存在的腰部力量不足、起身翻身困难、腿脚行动不便、夜间起身如厕及活动范围小等问题,文中设计了一款多功能可分离助老床椅。采用有限元软件ANSYS Workbench对助老床椅的关键构件进行了静力学和模态分析,获得了辅助坐立床板、辅助坐立电动推杆支撑横梁和电动推杆支撑底座的变形、等效应力和安全系数云图及床体框架的前6阶固有振型与频率,结果证明:关键构件的强度、刚度和安全系数均满足要求。再通过建立辅助曲腿机构的动力学方程,并采用MATLAB软件进行分析求解,验证了机构设计的合理性和可靠性;最后按1∶2的缩小比例完成了多功能可分离助老床椅模型样机制作,并进行了调试和功能测试,试验验证设计的助老床椅能够实现预定功能和目标,研究成果为居家助老装置的设计提供了技术参考,具有重要的现实意义。

摘要：为了将思政元素和“机械设计”课堂教学有机融合,分析了“机械设计”“课程思政”的教学背景和目标;阐明了“机械设计”课程主要思政元素和案例;提出了“机械设计”课程思政考核与评价方法。通过“机械设计”“课程思政”的教学,帮助学生建立科技报国的家国情怀和使命担当;培养学生的集体意识和团队协作精神;训练学生科学严谨的职业素养,不断增强学生的辩证思维、创新思维能力。

摘要：为提高四轮转向汽车的行驶稳定性,分析了四轮转向系统的工作原理,建立了四轮转向系统的运动学数值模型,设计了四轮转向系统仿真试验方案和控制策略,再利用MATLAB/Simulink分别在低速8 km/h和高速100 km/h条件下对FWS与4WS两种车辆进行了仿真分析,并比较了汽车在两种速度下的质心侧偏角、横摆角速度和侧向加速度的变化情况。仿真结果认为:车辆在进入稳态后,4WS比FWS的稳定性更好,4WS车辆在低速时转向能力更强,高速时操控能力更加稳定。研究成果为四轮转向汽车的设计改进提供了技术参考。

摘要：为了有效测试汽车悬架弹性元件的疲劳强度,确定了动态疲劳试验台的总体设计方案、工作原理和试验流程,设计了动态疲劳试验台的液压系统,并对主要液压元件进行了选型计算与分析,利用AMESim软件对液压系统进行了压力和流量仿真,再分别分析了活塞杆直径为80 mm、90 mm和100 mm,泄漏系数为0.05 L/(min·MPa)和0.5 L/(min·MPa),负载为100 kg、1000 kg和2000 kg对液压系统动态特性的影响。结果表明:随着系统进油与回油的持续,系统压力和流量呈现稳定性周期变化,周期为0.2 s,加载压力最大值为1.5 MPa,腔内最大流量为0.38 L/min;活塞杆直径越大,系统动态响应速度越快,控制精度越高;液压缸泄漏系数越高,动态响应速度就越慢,控制精度越低;系统负载越大,系统动态响应变化小而控制精度越高。研究成果为汽车悬架弹性元件液压动态疲劳试验台的改进提供了一定的技术参考。

摘要：为实现履带喷雾车车架结构的轻量化,利用Pro/E软件建立了喷雾车车架的三维模型,并导入到ANSYS Workbench软件中,再对喷雾车车架在空载和满载两种工况下进行有限元分析,获得了车架结构的等效应力、总体变形及安全系数云图,找到了车架结构的薄弱和冗余部位,并进行了车架设计参数敏感度分析,在此基础上提出了履带喷雾车车架的优化设计方案。通过对喷雾车车架的优化设计,其总重量由优化前的457kg降为371kg,降幅达18.82%,结果验证了优化方案的合理性。研究结果对履带喷雾车的车架设计改进具有一定的技术参考价值。

摘要：目的为了节约木材资源,降低包装箱的生产成本,优化某型机电产品木质包装箱的结构尺寸。方法根据产品的外形尺寸、质量分布和运输要求,利用UG软件设计木质包装箱的结构,将其主要承载构件――枕木和纵梁的三维模型导入Ansys Workbench中,然后建立枕木和纵梁的优化模型进行迭代分析求解,获得枕木和纵梁截面尺寸、最大挠度和体积的最优解,再对优化前后的枕木和纵梁结构进行有限元分析比较。结果在满足弯曲强度和刚度的条件下,枕木的最优截面宽度和高度为0.044 m和0.032 m,纵梁的最优截面宽度和高度为0.148m和0.158m;优化后枕木和纵梁的总体积分别降低了41.324%和8.661%,包装箱总质量降低了34.79kg,实现了减少木材用量的优化目标。结论合理增大枕木和纵梁的截面高度可提高其刚度,适当减小枕木和纵梁的截面宽度可显著降低其体积和质量。

摘要：针对履带喷雾车软路面上越障能力差的特点,理论分析了喷雾车在平地和坡道上的跨越壕沟和攀越垂直壁的性能,并采用多体动力学软件Recur Dyn在粘土软地面条件下对履带喷雾车的越障性能进行了仿真验证,从而证明了理论分析结果的合理性,同时分析了重心位置和行驶速度对车辆攀越垂直壁能力的影响,结果认为喷雾车的重心位置沿纵向前后偏移0.1m对其攀越垂直壁能力的影响最小,喷雾车以车速1.0km/h攀越垂直壁时,行驶稳定性最好。研究结果为进一步改善履带喷雾车的越障性能提供了设计依据。

摘要：为有效预测可伸长橡胶履带系统性能,研究了履带-轮-地面之间的相互接触问题,开发了一种橡胶履带连接算法,提出了履带张力的计算方法,建立了履带与负重轮、驱动轮、导向轮以及地面间的相互接触模型,分析了车辆沉陷、履带下的接地压力分布、剪切位移和剪切应力,并在干沙和粘土两种土壤以及半圆形和波形两种构形路面条件下进行了算例仿真分析。仿真结果表明采用新的履带连接算法建立的接触模型可以合理预测橡胶履带长度变化。研究结果为进一步预测和改善橡胶履带系统动力学性能提供了有益参考。

摘要：针对城市老旧小区现有双层立式停车装置的空间利用不完全、上下两层车辆的停取有干涉的问题,设计了一种具有升降和横移功能的双层立式停车装置。框架横移系统和下载车板横移系统采用了半地半轨结构,上载车板升降系统采用了链传动和绳轮结构;利用ANSYS Workbench软件对停车装置的关键部件上载车板、框架导轨座和升降长轴进行了有限元分析,对风载荷作用下的停车装置稳定性进行了研究;制作了缩小比例为1∶10的停车装置实物样机并进行了功能测试。研究结果表明:停车装置关键部件的强度和刚度以及风载荷作用下的稳定性均满足安全要求,停车装置结构紧凑,能够轻松实现上、下两层车辆的无干涉停取。