摘要：埋头弹作为一种新型弹药,具有体积小、形状规则等优点,是未来弹药发展的重要方向之一。弹体破碎性直接影响弹丸威力,为提高弹丸威力,弹体材料、炸药种类、弹体装药结构必须合理搭配。通过对30CrMnSiA、40MnNiMo、50SiMnVB 3种常用弹体材料进行破碎性试验,寻求一种适合某小口径埋头弹的弹体材料。试验结果表明:50SiMnVB材料的弹体形成的有效破片数量最多,质量相对均匀,更适合用于小口径弹药弹体材料。同时,针对50SiMnVB弹体材料形成破片质量分布不均、利用率低等问题,利用ANSYS LS/DYNA有限元分析软件对该口径埋头弹弹体膨胀和自然破片形成过程进行了数值模拟,通过对弹体自然破片形成机理的分析并结合埋头弹发射具有高膛压、高过载的特点,设计出一种结构简单,加工成本低廉,可用于高膛压、高过载的弹体结构,并对所设计的弹体结构自然破片的形成过程进行数值模拟。数值仿真结果表明该种弹体结构设计方案具有较高的可行性。进行了破碎性试验验证,试验结果表明该种弹体结构形成的有效破片数量可增加16.5%。

摘要：针对多向孔零件人工去毛刺工作量大、成本高、效率低且质量不够理想的问题以及相关自动化生产的研究较少的情况,通过分析其去毛刺工艺要求,设计了一种由1台机器人和2台变位机组成的自动化去毛刺工作站。利用SolidWorks设计了去毛刺专用工装组件和去毛刺自动跟踪系统,在数字化仿真平台Visual Components中搭建了机器人去毛刺工作站布局,采用遗传算法规划最优去毛刺路径,利用仿真平台完成了编程与仿真。仿真结果表明所建立工作站布局的正确性,该研究可为多向孔零件去毛刺自动化生产线的设计与调试提供参考和理论依据。

摘要：设计了一种气压驱动的仿尺蠖软体机器人,该软体机器人可实现两种前进方式,由上方的两组各自连通的气囊和位于下方的前后“脚”部气囊及支撑腿组成。气囊在驱动气压的驱使下充气膨胀,使得软体机器人弯曲变形,通过向各组气囊充气,改变软体机器人的形变与地面之间的摩擦力从而实现仿尺蠖软体机器人的周期性运动。分析了软体机器人非线性运动过程,利用虚功原理和Yeoh模型,研究讨论了软体机器人在运动过程中的非线性力学特性,得出软体机器人驱动气压与弯曲角度以及前进距离之间的非线性关系模型。通过制作实物模型,在实验中验证了软体机器人的周期性运动过程。

摘要：研究93W钨合金破片对铝合金靶板的弹道极限(V50)影响规律,对战斗部毁伤元威力设计具有重要意义。通过弹道冲击试验获取了钨合金立方体破片、球形破片在90°着角的情况下,对4 mm 2024铝靶的侵彻弹道极限(V50)。基于数值模拟与试验结果的一致性,分析了钨合金破片形状、质量对V50的影响规律。结果表明:两种形状破片的侵彻V50均随着破片质量的增加而减小;在90°着角时,立方体破片的侵彻V50较低于球形破片,且两者V50差值随着破片质量的增大而增大。其中,立方体破片由于着靶姿态的变化导致V50存在着波动区间,随着破片质量增加,V50的波动区间相对增加,且立方体破片侵彻V50小于球形破片V50的概率也随之增加。

摘要：研究典型柱型破片质量、着靶姿态对装甲钢的弹道极限速度(V_(50))的影响规律,可为战斗部毁伤元设计提供有效的参考数据。通过弹道冲击试验获取了长径比为1,质量5 g的钨柱在0°和90°着靶姿态下对10 mm装甲钢的V_(50)。试验得到钨柱破片纵向正侵彻10 mm装甲钢的V_(50)为745 m/s,横向正侵彻10 mm装甲钢的V_(50)为761 m/s,钨柱破片在侵彻过程中,破片被横向镦粗,破片头部受靶板挤压磨蚀,形成不规则蘑菇头状翻边。基于试验数据的单一性,通过数值模拟获取了不同着靶姿态下3种典型钨柱(3 g,5 g,8 g)对10 mm装甲钢板的V_(50),并探索了着靶姿态和破片质量对V_(50)变化的影响规律,对比试验与数值模拟结果,两者相对误差在10%左右。研究发现,不同着靶姿态下,钨柱破片侵彻装甲钢的V_(50)存在波动区间,破片纵向正着靶时V_(50)最小,破片以40°~60°着靶姿态角着靶时V_(50)最大,钨柱破片V_(50)与破片迎风面积大致呈正相关,对于3 g钨柱破片,最大V_(50)比最小V_(50)上升4.98%,5 g破片上升3.51%,8 g破片上升2.62%。随着破片质量的增加,钨柱破片穿透装甲钢的V_(50)对着靶姿态越不敏感,V_(50)波动区间越小。

摘要：利用铸造工艺设计及工艺模拟软件Castsoft CAD/CAE技术对铸件毛坯模数、工艺热节、浇冒口系统、浇注过程、凝固过程进行计算从而对铸件毛坯进行工艺设计和铸造缺陷分析。依据分析结果对工艺进行改进,最后设计出合理的铸造工艺。铸造过程计算机模拟可以减少或取消新产品的工艺试验,有效地避免可能出现的铸造缺陷,保证工艺的可靠性,缩短新产品的试制周期。

摘要：针对“传热学”“摩擦学原理”以及“电动汽车传动系统的结构与控制”等课程现场实验教学难以开展的问题,运用数值模拟技术对离合器换挡过程中换挡滑块的磨损量进行了有限元模拟仿真。采用响应面法设计仿真实验方案,对不同换挡力、接合套转速、摩擦系数作用下的换挡滑块磨损量进行计算;建立了换挡滑块磨损量的线性回归预测模型,并由此提出了通过控制换挡过程中的换挡力和滑块位移来保证自动机械变速器(AMT)使用寿命的多目标协同控制策略。经过多学科协同教学和数值仿真训练,不仅能够使学生将课本中的理论知识学以致用,同时培养了学生的自主创新意识和工程实践能力。

摘要：为了研究非金属陶瓷破片对钛合金薄靶的侵彻效能,采用弹道冲击实验与有限元数值模拟相结合的方法,开展了破片直径和着靶角度对靶板破坏形态及弹道极限的影响研究.结果表明:在弹道极限情况下,陶瓷破片对钛合金薄靶的侵彻形态主要分为瓣裂穿孔和冲塞穿孔.其中,钛合金靶厚度为0.5~0.8 mm时,靶板的破坏形式主要以瓣裂穿孔为主,靶板厚度为1.0~1.5 mm时,对靶板的破坏形式为瓣裂穿孔和冲塞穿孔2种方式的耦合状态,靶板厚度为2.0 mm时,靶板的破坏方式为冲塞穿孔.随着破片直径的增大,陶瓷破片对靶板的弹道极限(V_(50))逐渐减小,靶板背面造成的盘式隆起越明显.同时,随着陶瓷破片着角的增加,侵彻靶板的V_(50)也随之增加,当着角大于75°时,破片发生跳飞现象.研究结论对于反卫星武器战斗部威力设计具有重要意义.

摘要：对一不规则钢板零件的加工方法进行分析,此钢板零件设计时摆放位置主要考虑装配要求,在机械加工和检验时有很大的难度,容易产生变形尺寸。分别从设计基准与工艺基准转换和选择加工方式、装夹方式来解决加工和检验难题。

摘要：部分点云与整体点云的高效、高精度配准是完成大型工件尺寸快速评价工作的基础,但由于部分点云和整体点云全局特征的差异性,使用现有的局部特征描述符进行点对匹配搜索计算量大,点云配准耗时长.为此,针对部分点云与全局点云的几何特征,提出一种基于区域均值特征描述符的部分点云与整体点云配准方法.首先提出一种区域均值特征描述符,能够有效地描述点云中关键点的邻域几何特征;然后通过评价点云区域均值特征描述符的特征度选择数据点作为待配准关键点,搜索与之匹配的描述符,完成部分点云与整体点云的关键点匹配;最后使用奇异值分解法计算点云之间的转换矩阵,基于迭代最近点算法完成部分点云与整体点云的配准.利用斯坦福公共数据库点云集和大型发动机舱段的三维扫描点云数据,对配准算法的配准准确度和配准速度进行实验的结果表明,与现有的几种基于局部特征描述符(PFH,HoPPF,PPFH,FPFH)的点云配准方法相比,所提方法配准准确度平均提高56.75%,配准速度平均提高45.57%,验证了该方法的有效性.