摘要：多孔微结构材料以其质量轻、比刚度/比强度高、抗冲击等优异力学性能,被广泛应用于航空航天等工程领域。相比单一材料设计,多材料设计可获得力学性能更优的微结构拓扑构型。拓扑优化是实现多材料布局设计的有效方法之一。通过构建基于差集的多材料水平集描述模型和交替活动相算法,提出了基于参数化水平集的多材料微结构拓扑优化设计方法。首先,构建了基于差集的多材料水平集描述模型,利用N个水平集函数实现N+1相材料拓扑的精确描述。然后,引入交替活动相算法,将原始N+1相多材料优化问题分解为N(N+1)/2个双相材料优化子问题,以减少设计变量与约束条件,提高计算效率。最后,采用均匀化方法计算多材料微结构的等效弹性张量,以宏观结构柔度最小化为优化目标,各相材料用量为约束条件,构建多材料微结构拓扑优化模型,并利用优化准则法实现上述优化模型的高效求解。数值算例结果表明,所提方法可有效实现多材料微结构的拓扑优化设计,所设计微结构均具有光滑的结构边界和清晰的材料界面。

摘要：为了研究大模数齿轮齿条传动副在齿面剥落故障情况下的啮合刚度,以三峡升船机齿轮齿条传动系统作为研究对象,在沿齿宽方向上设置了3种不同长度的剥落尺寸来模拟不同程度的剥落故障,采用能量法分析了正常工况下和剥落故障工况下齿轮参数变化对啮合刚度的影响;同时,采用有限元方法对啮合刚度进行分析,并将其结果与解析法进行对比,验证了解析法的正确性,实现了剥落故障条件下齿轮齿条副啮合刚度的快速计算,对大模数齿轮齿条传动的动力学分析具有重要意义。

摘要：镶块是冲压模具的基本结构,与其他部件之间通过销钉定位、螺钉紧固的方式进行装配。螺钉与销钉设计简单,但对设计质量和效率要求比较高。因此,提出了一种基于模具镶块结构的螺钉与销钉自适应快速设计算法。根据镶块的结构形状和大小,按照螺钉和销钉的孔距和边距要求,自动进行孔位布置,生成系列位置圆,且可以对圆的排布进行编辑和调整,并调用相应的螺钉和销钉标准件进行装配。该算法可实现在非平面复杂镶块上设计螺钉和销钉孔,而且还能依据镶块紧固厚度自适应选择相应螺钉和销钉规格。为了实现自动化设计,将该算法无缝集成到NX软件平台,开发了一套螺钉与销钉的自适应设计与装配系统。实例表明,自适应设计与装配可以显著提高模具镶块中螺钉与销钉的设计质量和效率。

摘要：通过对模具成本组成进行系统分析,并对其设计和制造各个阶段的成本核算模型进行研究,提出一个基于模具设计成本、材料成本、加工制造成本、装配成本以及调试成本的综合统计模型。在NX软件上进行成本统计系统的二次开发,通过规则自动识别模具特征,获取成本统计的输入参数,与数据库中的单价进行匹配,自动计算出相应的成本,并以Excel的形式输出详细成本数据。最后,以一套模具的成本统计实例来验证该统计模型的准确性及系统的可靠性。结果表明,该成本统计系统可以获得比较精确的成本,有较高统计效率,可以为汽车模具企业的科学决策提供数据支撑。

摘要：振动压路机为保证压实效果,要求在满足一定条件的情况下,对土壤的冲击力要大。冲击力的大小与激振频率、振幅及振动轮的质量有关。因此振动轮尺寸一般都比较大,重量也大。由此就造成了压路机的转向难度巨大。所以采用一般汽车的转动方式已经不适应实际压实作业的需要。对压路机的转向系统进行了专门的研究与设计,设计出了一种结构比较稳定、可靠,转向性能优越的转向机构,并分别从力学角度、材料的强度要求等方面做了相应的验证。经投入生产,样机试验表明,工作效果良好。

摘要：为了实现产品设计过程中各类非模型交互信息的有效记录与管理,提出了一种面向设计人员的非模型信息管理方法。为准确、客观和全面地记录设计信息,采用多样化信息载体工具对设计信息进行可视化描述,实现模型信息和非模型信息的集成管理与共享。将该方法无缝集成到产品设计软件平台和信息记录与管理软件中,开发出一套产品设计非模型信息管理系统,实现产品设计与信息管理的一体化。实例研究结果表明,设计人员通过该管理系统可实时查阅、描述和管理产品设计过程中产生的各类非模型信息,并能实现信息的自动分类与保存。研究表明所提出的管理方法和管理系统能够实现产品设计过程中非模型信息的有效管理,提高了其使用价值和产品的设计质量。

摘要：作为重轨生产中最后变形工艺,矫直对提高重轨质量、提高成材率等具有重要意义。按照重轨生产的需要,建立了重轨平立复合矫参数控制模型,模型包括结构参数模型、力能参数模型、工艺参数模型、平直度模型,对重轨的矫直工艺进行控制,如果工艺参数不能满足要求,再由自学习模型和应力应变模型通过智能学习数据库中历史数据参数相互关系,给出优化的调整值。模型不仅实现了对复合矫直工艺的控制,也很好满足了企业对多规格重轨工艺参数的控制需求。

摘要：高速铁路用轨的一个最重要指标就是要求钢轨轨底最大纵向残余拉应力要小于250MPa。平、立双平面矫直技术,能有效地改善高速钢轨矫直质量,保证了高速钢轨的使用寿命。介绍的矫直控制系统,充分地考虑了矫直影响因素,有效的控制各矫正辊地协同作用,保证了矫直工艺的准确性。

摘要：空压机系统的控制在整个空分过程中占有很重要的地位,承担着对其他设备提供具有一定压力气体的重要任务。将具有先进、可靠、灵活和操作简便特点的DCS系统应用于空压机控制系统,进行组态控制,实际运行效果表明组态后的空压机系统的控制更为简便、直观和有效,对空分系统的控制具有一定的指导意义和借鉴作用。

摘要：以矩形截面门柱形弹性叶片密封为研究对象,基于弹性流体动力润滑理论的膜厚方程,在求解密封表面接触压力的基础上,建立了叶片动密封泄漏量的数值模型;编写了MATLAB求解程序,基于实例进行了膜厚和泄漏量计算。计算结果表明,在密封压力20MPa时,密封表面接触压力在(20.2～23.2)MPa之间,当与密封面相对运动的刚体为平面时,油膜厚度仅约0.05μm,当与密封面相对运动刚体为凸面时,油膜厚度约0.5μm,由此引起的单只叶片密封的动密封泄漏量约0.15ml/min。