土方机械工作装置整体结构的强度分析方法

针对土方机械工作装置的结构特点,结合有限元法进行强度分析时计算结果的准确性有待提高的问题,以某小型挖掘机的工作装置整体结构为研究对象,提出了工作装置整体结构有限元分析方法,对动臂、斗杆、铲斗、油缸和连接销轴构成的系统进行整体建模、加载和有限元强度分析,并结合实际产品开发进行了验证.研究结果表明,该方法对土方机械工作装置及同类产品设计分析具有一定的指导意义,为同类问题的解决提供了可行的分析方法.     

工程车辆翻车事故中司机头部伤害与保护仿真

为了研究司机的头部在碰撞中的机械响应特性,该文采用有限元三维实体建模技术,建立了成人头部碰撞模型。通过虚拟试验方法使用成人头部模型对驾驶室内饰进行冲击分析,比较不同厚度和密度的聚氨酯泡沫对人体头部损伤评价指标的影响。结果表明：头部损伤值（HIC(d)）随着泡沫厚度的增加而减小,随着密度的增大,呈现先减后增的二次抛物线趋势。在驾驶室内壁覆盖18 mm厚的聚氨酯泡沫材料可以降低翻车事故中二次碰撞对司机头部的损伤。     

工程车辆翻车过程中两点式安全带约束效能分析

为了研究工程车辆翻车过程中驾驶员的动态响应,建立了某工程车辆90°侧翻的仿真模型。模拟有无两点式安全带、有无座椅扶手时50百分位和95百分位两种假人的运动状态,进而分析了在翻车过程中安全带对于不同身材驾驶员的约束作用以及与座椅扶手间的关系。结果表明：佩戴安全带减少了驾驶员被抛出车外造成严重伤害的可能;身材高大的驾驶员在翻车过程中头部和躯干偏离距离更大,增加了与驾驶室内坚硬部件接触碰撞的风险。安全带与座椅扶手配合使用,减小了假人头部的偏移量,从而降低头部与驾驶室内部部件发生碰撞造成严重伤害的可能,约束效果更佳。     

基于贝叶斯理论的工程车辆载荷样本长度计算方法

确定载荷样本长度是载荷谱编制的一个关键步骤,直接影响着零部件疲劳寿命预测的准确性。为了找到一种有效地确定载荷样本长度的方法,该文以轮式装载机为例,结合其零部件的受载特点,假定载荷均值服从正态分布,均值的先验分布也服从正态分布,提出了用贝叶斯理论和加权平方损失函数来计算载荷样本长度的方法。该方法以加权平方损失函数的后验损失期望值取最小值为条件,得到了包含先验信息、样本信息以及总体信息的后验参数估计值;然后结合t分布得到了在满足一定置信度和误差要求时的载荷样本长度。     

工程车辆传动系载荷谱编制方法

为研究工程车辆传动系疲劳载荷谱的编制方法,采集了装载机5种典型工况的传动件载荷信号,采用作业循环分成6段处理的方式,对原始信号进行预处理和特性分析,得到反映载荷变化规律的真实信号。对变速箱后传动法兰,利用雨流计数法对其载荷时间历程进行了统计处理,结果表明：后传动法兰铲掘段均值分布服从均值为1910 N·m、标准差为537.8 N·m的正态分布,其幅值服从三参数威布尔分布,并且均值和幅值相互独立。根据各个工况的作业时间比例,进行频次外推和合成,利用二维概率分布函数,建立了各作业段的8×8级二维载荷谱。应用Goodman方法,将二维载荷谱转化为8级一维载荷谱,编制成反映装载机传动系受载情况的程序载荷谱。该方法可为工程车辆传动系寿命预测以及疲劳寿命试验提供参考。     

六自由度串并联机械手的构型设计与运动学分析

根据串、并联机器人机构综合理论,以二移动一转动串联机构和三转动自由度并联机构为主体,设计了1种能够实现空间平移、回转、升降、仰俯、横摇和偏转动作的六自由度串并联机构。通过对该机构进行分析研究,建立其运动学位姿方程,重点探讨了并联微调机构的运动学模型,建立了其位置逆解与速度映射解析方程,运用MATLAB软件对该机构进行了运动学仿真分析;同时提供了该串并联机构应用于隧道管片拼装机械手的具体实例。该机构具有工作空间大、转动灵活、稳定平衡、精度高及承载能力强的特点,可推广应用于农业种植采摘、林木伐运等机器人结构上。