摘要：提出一种锥齿轮高频颤振挤压的成形方式,并设计其成形工艺。通过Deform软件对成形过程进行数值模拟仿真,比较了颤振挤压与传统挤压的变形力、速度场及应力场。结果显示:冲头载荷与传统成形方式相比降低约50%,效果显著;应力状态更为均匀,成形件力学性能优异;齿轮最终成形效果好,齿形饱满。根据设备要求,设计高频颤振发生器,并设计出相应的挤压模具。

摘要：为揭示电动喷枪喷涂过程的流场特性规律,对喷枪喷涂过程进行了有限元数值模拟与实验研究。利用RNG k-e湍流模型模拟喷枪内部流场,获得喷枪内流场速度分布规律;在保证数值传递准确的前提下,利用VOF模型和DPM模型模拟喷枪外部流场,得到喷枪外流场速度分布规律和粒径分布规律。对比不同截面速度曲线,确定喷枪最佳喷涂距离为距离喷嘴200mm-300 mm处。搭建PIV实验平台,测得喷枪外流场速度分布数据;利用滴盘实验法采集喷枪喷雾粒子,经后处理获得喷雾粒径柱状分布图。对比仿真结果和实验结果,两者吻合性较好,表明采用两者相结合的方法,能够准确地揭示电动喷枪流场分布规律,为喷枪喷涂特性的优化设计提供参考依据。

摘要：简述了老人椅辅助站立机构的工作原理,并对辅助站立机构进行传力特性分析,得到机构传动角运动规律。针对传统辅助站立机构传力特性和机构效率较差的问题,利用多体动力学仿真软件ADAMS对该机构进行了运动仿真及参数化建模,然后以辅助站立四杆机构传动角取得最大值为目标进行优化分析,最终确定了影响传动角主要设计变量的参数。研究结果表明,通过优化后,辅助站立机构的传动角得到明显增加,提高了机构传力特性和机械效率,同时也增大了机构的前倾程度,有助于老人站立。

摘要：机床主轴系统的热态特性是决定高精密数控机床加工精度的最关键因素之一。结合田口法和有限元法对杭州某机床厂的高精度数控磨床主轴系统进行了多部件、多参数、多目标的热设计,相对于单纯采用有限元分析,引入了田口法的热设计只要在完成较少次数的仿真模拟后,就能得出一种较优组合,从而降低开发时间和成本。通过研究发现,冷却道相对主轴距离B对主轴系统的热态特性影响最大,主轴支承跨距L和主轴箱侧面槽深C对主轴系统的总质量影响较大。热设计后的主轴系统比原主轴系统的热变形量、最高温度以及材料质量分别降低了7.58%、2.17%和2.78%,有效地改善了主轴系统的热态特性,达到提高加工精度的目的,给高精数控机床的优化设计提供了一定参考。

摘要：小儿颅骨畸形影响患者容貌和发育,并会导致局部触痛、易怒、不安等症状,需要通过手术重建出规则的颅骨形状。但目前手术方案设计多依据医生的经验,缺乏标准的目标形状作指导,手术时间长,重建效果需要提升。针对这一问题,利用曲面的主曲率和高斯曲率分布为依据,对正常的颅骨形状特征进行曲率分析,获得了分区域的曲率值分布范围;通过有限元及实体仿真实验,研究了不同接触结构及不同骨瓣参数对重建模型力学性能的影响;针对具体病例,基于计算机断层扫描(CT)图像重建颅骨三维模型,并进行曲率分析,与正常颅骨曲率分布进行比较,制订出重建修复方案,并设计和打印手术切割模板,临床手术时在模板引导下完成重建手术。实际应用表明,术前额骨部位高斯曲率极值为-0.05200和0.00023,术后降低至正常范围,颅骨重建的效率和形状恢复效果得到了显著提高。

摘要：发电自治系统是指零排放不间断运行的系统。根据负载特性和太阳光照强度时间分布曲线,结合典型储能器件,包括蓄电池、燃料电池与电解制氢,用穷尽搜索法对独立光伏混合储能发电自治系统进行了优化配置。以年为运行周期,按照蓄电池、燃料电池与电解制氢的充放电顺序,得到实现不间断供电的配置方案。根据各器件的安装和运行维护成本,计算各配置方案的年运行成本。为实现独立光伏混合储能发电自治系统的配置优化提供设计依据。

摘要：针对电动沙发八杆搁脚机构运行过程中存在的平稳性较差问题,对搁脚杆系运动过程中的速度及传动角变化进行了研究。为提高搁脚机构杆件运动速度的平稳性,采用杆系运动学理论建立了八杆搁脚机构各运动杆件的位置、速度方程,通过Matlab运行了理论模型,然后与Adams中的运动仿真分析进行了对比,评价了理论模型的正确性;在理论模型的基础上,采用了遗传算法作为优化算法,以搁脚机构运行过程中速度的平稳性即速度波动性最小为目标,对搁脚机构的杆件尺寸进行了优化;将优化前后的模型参数输入到Adams中仿真分析并进行了比较,分析了优化结果。研究结果表明:优化后搁脚机构的速度平稳性得到了提升,同时搁脚机构的传动角也得到了相应的增加。

摘要：设计了一种用于激光再制造的沸腾式送粉器,并基于PICF877A单片机开发了送粉器控制系统。为探索送粉器输送规律,以Fluent软件为工具,通过变化沸腾气流量值、送粉气流量值等参数,探讨气体输送流量大小、输送策略等对粉末输送特性的影响。在仿真研究的基础上,建立控制系统的控制策略,并以所开发的控制系统为实验平台对控制规律进行实验验证。实验结果证明:该系统控制精度高、稳定性好,能够满足再制造系统的需要。

摘要：利用等离子喷涂设备在钛合金基体上制备了HA/ZrO2复合涂层,并对其结合强度进行了粘结拉伸法测定。根据均匀设计试验方案和二次多项式逐步回归分析,获得了试验范围内涂层结合强度与喷涂距离、喷涂电流、主气流量和辅气流量的关系式,其显著水平为0.0085、相关系数为0.9906,并得到了优化工艺参数值和涂层结合强度预测值。

摘要：针对实际作业中由于传统桥式起重机吊具的单一性导致无法实现多自由度吊装而降低工作效率的问题,提出了一种新型桥式起重机吊具设计方案。通过对比传统吊具结构,设计了多自由度吊具旋转机构,实现了多方位吊装;利用ANSYS软件建立有限元模型,对吊具进行动静态分析,静态分析保证了吊具的应力和挠度符合设计要求,动态分析保证了作业过程中避免发生共振现象。分析结果表明,该吊具符合设计和动态性能要求,为实际的生产设计提供了依据。