摘要：为提高防冲支架液压立柱的抗冲击性能,设计了一种能够与液压立柱结合使用的直纹管外翻式吸能构件,给出了评价吸能构件吸能特性的指标。采用能量法对直纹管外翻变形的阻力进行了理论推导,得到直纹管稳定翻管变形阻力计算公式。采用数值仿真方法对吸能构件的翻管变化过程、全程阻力变化趋势及能量吸收情况进行了研究,结果表明:翻管变形过程、阻力变化趋势与能量吸收情况相对应,稳定翻管变形时阻力恒定不变,能量线性增加。针对直纹管吸能构件进入稳定翻管变形阶段需要一定压缩距离的问题,提出了改进方法,改进后的吸能构件具有恒阻特性,推导的理论计算公式与仿真得到的稳定翻管变形阻力较好吻合,改变壁厚是得到所需变形阻力的一种有效办法。直纹管外翻式吸能构件具有稳定可重复的翻管变形模式,是较为理想的吸能构件。根据仿真结果对理论公式进行了误差分析与修正,修正后的理论公式对直纹管外翻式吸能构件设计具有指导意义。

摘要：为探索提高机床加工精度、稳定性和可靠性的新途径,提出了玄武岩纤维树脂混凝土(Basalt fiber reinforced concrete,BFPC)填充结构龙门加工中心机床横梁新构型.首先,以某龙门机床横梁为原型初步设计了BFPC填充结构横梁.其次,利用有限元法对原型横梁的静、动态性能进行分析.再次,根据此分析结果利用Workbench软件中多目标遗传算法(MOGA)对BFPC横梁进行优化.最后对优化后的BFPC填充结构横梁进行验证,结果表明:与原型横梁相比,优化后的BFPC填充结构横梁质量减轻9.14%;最大应力和最大变形分别降低6.54%和10.06%;前六阶固有频率均得到不同程度的提高,其中一阶固有频率提高8.6%;在X、Y、Z三个方向上的最大共振峰值分别降低75.56%、78.05%和75.38%.证明BFPC填充结构横梁在保证轻量化的前提下可显著提高横梁乃至整机静、动态性能的有效性.

摘要：通过日光温室载荷的分析,建立了载荷计算的力学模型,利用计算机模拟的方法,对各种形状的温室进行模拟分析,探讨了各种设计参数对温室结构性能的影响。

摘要：为实现采煤机螺旋滚筒截煤和装煤时综合性能最优,基于虚拟样机技术和离散元理论,得到了滚筒各截割性能指标与装煤率随不同结构及运动参数的变化规律,依据机械优化设计理论建立了各性能指标的评价函数。选取螺旋升角、截线距、转速和牵引速度为设计变量,建立了以不同性能指标为分目标的多目标优化模型,利用遗传算法求解得到了最优的结构参数和运动参数。结果表明,利用遗传算法优化后滚筒的最大切削面积增大247mm2,截割比能耗减小0.014kW·h/m3,截割功率减小10.8kW,截割阻力减小7 085kN,装煤率提高1.7%,有效地提升了滚筒的综合性能。研究结果为滚筒结构参数和运动参数的选取提供了数据支撑,具有一定的工程应用价值。

摘要：为提高救生舱的隔热和安全性,设计一种泡沫铝填充结构救生舱。采用Workbench仿真分析的方法研究原型救生舱和泡沫铝填充结构救生舱的隔热和抗热-压力耦合冲击性能。通过对比分析可知在相同的热-压力耦合冲击作用下,泡沫铝填充结构救生舱的温度和应力及变形分别减小51.88%,30.19%和20.72%。证明:泡沫铝填充结构救生舱具有更好的隔热和安全性,为新型结构的救生舱设计与制造提供新思路和新途径。

摘要：针对大倾角输送机在现场使用时机架易坍塌现象,文中开展了对机架的强度、刚度的研究;以矿用带式输送机机架的结构性能为基础,并结合露天矿端帮特点及运量要求,设计了一组机架,为了提高机架的强度和刚度,对大倾角输送机机架进行了力学研究和仿真分析,通过对大倾角输送机机架的力学研究,提出了一种计算曲线梁的方法,总结出力矩计算公式;通过对不同结构的机架进行仿真分析,得出上排梁结构优于下排梁结构的结论。通过对机架结构进行模态分析和谐响应分析可以得到机架变去啊形频率响应曲线,进而得到不同频率激励下机架的变形情况,最终设计了一款符合要求的机架结构。

摘要：利用Matlab软件编制了采煤机以不同牵引速度、不同截割深度截割不同坚固性系数煤层时的载荷计算程序并生成载荷文本,采用均匀设计法对这些文本进行选择,作为刚柔耦合模型的外载,仿真后通过人工神经网络预测了其他工况下各关键零部件的可靠性。基于神经网络预测结果分析了煤层坚固性系数,采煤机牵引速度以及滚筒截割深度与采煤机工作可靠性的关系。并且在保证采煤机可靠工作的前提下,得到了采煤机经济截割曲线,以及相应的最优生产率。研究表明:该型采煤机截割坚固性系数为3的韧性煤时,推荐牵引速度为4.807 m/min,截割深度为550 mm,此时采煤机落煤率为257.8 t/h,其中,单滚筒理论最大落煤率为165 t/h。将虚拟样机技术与人工神经网络相结合能更快更好地解决工程实际中的多参数复杂优化问题。

摘要：叶片是航空发动机的重要组成元件,叶片的流通特性关系着发动机的工作性能和安全。以某型叶片为研究对象,设计其流量测试系统,考虑叶片特殊结构及测试系统的工作原理,提出一种遗传算法和PID控制方法相结合的PLC控制系统,确保测试系统性能稳定和测量结果准确。仿真结果表明:遗传算法整定PID控制相对于传统PID控制在优化效率上具有明显的优势。实验证明基于遗传算法的PID控制方法,使叶片流量检测准确性提高了0. 17%,测量重复性达到100%。

摘要：设计了一种适用于煤矿井下救援机器人的水弹轮式结构,以提高救援机器人在复杂条件下的工作可靠性和非结构化环境下的适应性。提出以平行四边形为基本单元的水弹轮式结构径向运动学建模方法,研究不同基本单元水弹轮式结构的承载特性。基于连续介质损伤力学理论对轴向压缩载荷下平行四边形水弹轮式结构的疲劳寿命进行预测,以折展比为约束条件,以极限承载力、疲劳寿命作为评价函数对关键设计参数进行多目标优化。研究结果表明,在质量相同情况下平行四边形水弹轮式结构具有较好的极限承载力,优化后平行四边形水弹轮折展比、极限承载力、裂纹萌生疲劳寿命分别提高15.8%、40.7%、55.4%,水弹轮式结构的工作可靠性得到提高,实际疲劳寿命破坏区域与理论计算结果一致,试验结果验证了分析过程的准确性和优化方法的有效性。

摘要：为了提高液压立柱的抗冲击力学性能,增强冲击地压巷道支护效果.采用在常规液压立柱中加入具有恒定承载力的吸能防冲构件方法,设计了吸能防冲立柱,并采用ABAQUS有限元软件对吸能防冲立柱的抗冲击力学性能进行数值分析.结果表明:吸能防冲构件变形阶段吸收了部分冲击能量,有效改善了立柱受冲击载荷时的受力情况,减小了立柱变形,较大地提高了立柱抗冲击力学性能;在外界条件均相同情况下,吸能防冲立柱的抗冲击力学性能远好于常规立柱.在常规液压立柱中加入吸能防冲构件可有效增强立柱抗冲击性能.