摘要：针对弧面分度凸轮工作轮廓曲面形式复杂、设计难度大的问题,提出了一种利用运动仿真技术手段构建曲面的方法。根据弧面分度凸轮与分度盘之间的共轭接触状态,建立工作轮廓曲面的数学模型,以此为基础确定弧面分度凸轮机构的共轭运动规律及基本结构参数,通过分度盘的运动状态反求得到工作轮廓曲面,并进行仿真计算,输出分度盘的角位移、角速度、角加速度以验证曲面的准确性。结果表明,基于运动仿真的反求设计方法获取的弧面分度凸轮工作轮廓曲面能够实现预期运动规律,可显著提高设计效率,为复杂分段曲面的构建带来极大的便利。

摘要：依据非圆齿轮的制造过程提出了一种利用包络图形绘制以及图像平滑技术实现液压马达三维参数化建模的方法。以4-6型液压马达为例,在UG NX软件平台中生成了太阳轮、内齿圈三维模型。将太阳轮、内齿圈、行星轮装配后形成非圆齿轮行星轮系,在动态仿真过程中非圆齿轮行星轮系运行平稳,轮齿之间无干涉,太阳轮、内齿圈与行星轮之间的密闭腔容积周期变化,与液压马达实际工况相符。结果表明,基于虚拟制造过程的设计方法得到的非圆齿轮行星轮系的精确模型是可行的,可快速实现系列化、变异化设计,为液压马达的设计工作带来极大的便利。

摘要：将轻质高强的碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)应用到多胞结构设计中,有望进一步提升CFRP薄壁结构的耐撞性能及吸能效率。为了研究CFRP多胞结构在多角度加载工况作用下的能量吸收机制及耐撞性能,采用机织平纹CFRP预浸料制备CFRP单胞管以及2个不同规格的CFRP多胞管,并通过调整壁厚使所有结构的质量保持相等;随后,对上述3个试样开展准静态轴向压溃试验,通过试验揭示CFRP多胞管的耐撞性能。此外,建立CFRP多胞管的有限元模型,采用数值仿真的方法揭示多胞管的能量吸收机制,并基于试验验证的有限元模型进一步分析9种不同规格的CFRP多胞结构在多种加载角度下的压溃性能。最后,采用多指标评价方法(COPRAS)对不同构型的多胞管在多种压溃角度下的耐撞性能进行综合评价。试验结果表明:单胞管发生了不稳定的局部屈曲,多胞管发生了稳定的渐进失效,并且在等质量的条件下,多胞管的总吸能比单胞管的总吸能高约68%。仿真结果表明:层内损伤是CFRP多胞管以及单胞管的主要吸能机制,其能量耗散值约占总能量的50%;且随着加载角度的增加,各结构的总吸能逐渐下降,但各吸能机制所耗散能量的占比变化不大,增加胞数以及内壁胞壁的厚度均能小幅度提升多胞管的能量吸收特性。综合耐撞性评价结果表明:试样MT3-4[胞数为9,内部胞壁厚度b为1.1780 mm(5层),外部胞壁厚度c为0.2356 mm(1层)]在多种压溃角度下具有更好的综合耐撞性能。

摘要：非圆齿轮是一种能够实现变速运动的特殊齿轮,利用塑料代替金属材料制造非圆齿轮,在小模数规格的传动领域具有较大潜力。针对塑料非圆齿轮的齿廓设计难点,提出一种基于运动仿真技术的模拟范成法创建轮齿。根据塑料齿轮基本齿条齿廓的结构参数设计齿条型刀具,并编制程序绘制非圆齿轮节曲线,以节曲线为基准生成齿坯,通过齿条型刀具与齿坯的相对运动得到了非圆齿轮的实体模型。将非圆齿轮进行虚拟装配后进行运动试验,得到了非圆齿轮副的运动特性曲线,试验结果与理论分析保持了较好的一致性,从而验证了齿廓的正确性。该方法不仅精确直观,而且易于实现系列化、变异化设计,能够促进塑料非圆齿轮的应用与推广。

摘要：针对当前中小企业仓储管理效率低、安全性差等,设计智能仓库系统。系统利用物联网技术进行用户身份识别及物品信息识别。采用STM32单片机作为智能仓库硬件平台,搭载人脸识别模块鉴别用户身份,RFID物品识别模块完成物品出入库;物品仓储信息管理采用SQL Server数据库技术;应用软件采用C#.NET技术,实现物品与库存管理等功能;硬件平台通过串口与应用系统全双工通信,通过人体生物特征识别与口令技术双重身份认证。实验结果表明,系统设计方案可行、各项功能正常,具有灵活、智能、高效等优点,智能决策因数据样本小可能存在决策结果偏差。

摘要：为定量研究横向不对称的积水车辙对行车安全的影响,对比分析了基于水漂和基于侧滑在不同速度下的危险路段长度,建立了三维积水车辙-附着系数-整车车辆的模型。以车辙积水深度和轮胎-路面三维有限元模型计算轮胎与积水路面之间的附着系数为输入,以达到危险偏移量的时间为安全评价指标,利用临界反应时间作为侧偏时间的危险阈值,设计试验分析了车辙横向划分间距、左右积水深度差和轮距、积水宽度等对积水车辙行车安全性分析的影响规律。结果表明:使用单倍轮胎接触宽度可满足准确性分析的要求;基于侧滑的风险评估方法相较于水漂法保守,基于侧滑的危险路段长度均比基于水漂的危险路段长。车速降低,危险路段长度降低;在满足路段通行能力的前提下,可通过降低车辙路段行车速度来进行风险控制。

摘要：通过复合材料单向板的偏轴拉伸试验可以获得材料在拉伸和剪切应力作用下的力学响应,对于研究复合材料的损伤和失效行为有重要意义。研究了聚醚醚酮(PEEK)/碳纤维(CF)单向板偏轴拉伸试件以及加强片的形式。结合理论分析,提出了一种带斜角的加强片形式,并确定了不同偏轴角度下理想的加强片倾斜角度。结合有限元建模分析,对比了不同加强片形式对偏轴拉伸试件的应力场和变形场分布的影响。结果显示,使用方形加强片的试件在偏轴拉伸过程中由于偏轴应力影响,出现应力集中并导致弯曲变形。使用斜形加强片可有效消除试件中的弯矩和应力集中现象。为避免斜形加强片尖端在加载过程中发生脱黏,进一步提出了对斜形加强片尖端进行倒圆角的优化方法,并通过有限元建模分析了优化后加强片附近的应力场分布,与使用未倒角加强片的试件对比发现,对于偏轴角度小于30°的试件,所获得的各方向最大应力相差不大,可采用斜形加强片并倒圆角,以获得更准确的试验数据。该设计有效改善了加强片尖端处的应力集中问题。

摘要：为了实现往复摆动运动,利用非圆齿轮构建W-W型行星轮系。首先,根据速度矢量图分析得出两对齿轮副啮合点之间的相对位置变化是产生往复摆动的原因,提出将一对非圆齿轮副特殊化为圆柱齿轮副来简化机构设计的方法;其次,根据预先设定的输出摆角运动规律反求非圆齿轮的节曲线,在此基础上模拟范成加工过程进行齿轮构型,得到非圆齿轮的三维模型;最后,将非圆齿轮、圆柱齿轮、机架装配后进行运动学仿真,将仿真得到的输出响应与理论值进行对比。仿真测试输出的角位移、角速度响应与理论分析保持了较好的一致性,表明使用这种反求设计方法构建往复摆动机构是可行的。

摘要：伺服阀和比例阀是液压控制系统的核心元件,其性能的优劣直接决定了控制效果。基于互联网的液压控制阀性能实验教学系统根据现代教学特点和《液压伺服与比例控制系统》、《液压控制技术》等课程的实验教学及其扩展创新要求而设计。它采用灵活多变的模块化设计思想,为实验教学系统功能可扩展性提供基础。由于传统教学中理论与实践的时空隔离,对于抽象深奥的理论,学生的学习效率不高,基于此,该教学系统结合了网络远程控制技术,使教师能够在课堂上讲解理论的同时,还能快速的通过网络连接实验室的实验设备,完成配合理论讲解的实验内容,使课堂更生动,帮助学生的课堂学习。

摘要：驾驶人分心状态判别是实现分心预警的基础。由于视觉分心相比认知分心对行车安全具有更大威胁,本文针对驾驶人不同分心类型的识别展开研究,设计了驾驶人两种分心类型和正常驾驶下的模拟驾驶试验,利用1-back任务和看手机任务分别诱导驾驶人产生认知分心和视觉分心,采集并提取驾驶绩效、眼动及头动特征,采用序列后向选择算法进行特征优选,运用网格搜索确定分心识别的最佳时间窗口及模型参数。结果表明,基于随机森林所构建模型在测试集上取得了94.07%的宏精准率、93.89%的宏召回率和93.98%的宏F1值,分类表现优于两种比较方法,说明模型能够准确地对驾驶人的3种状态进行分类。根据随机森林模型的特征重要性排序结果以及采用不同类型特征作为输入训练模型的分类结果发现,驾驶人眼动及头动特征对驾驶人分心类型的识别更为重要。本文研究可为分心预警系统根据分心类型判定风险等级提供基础。