圆盘开沟机刀盘升降装置参数优化的Matlab实现

为了解决圆盘开沟机在下地、过梗、爬坡过程中出现的旋耕刀易破损、刀盘支架易变形等问题,通过对其关键部件的分析研究,以刀盘轴最大提升高度和升降装置最小尺寸为目标函数建立数学模型;用Matlab软件对其结构尺寸进行参数优化.优化结果显示:当油缸支架为113 mm,刀盘轴支承臂为200 mm,刀盘轴回转臂为732 mm时,刀盘轴最大提升高度可达1092 mm.与初始设计相比,刀盘提升效果显著,达到了优化设计的目的.     

热压板孔道结构及其传热仿真分析

为设计一种适合于以导热油为加热介质、水为冷却介质的热压板孔道结构,对现有的蒸汽热压机热压板孔道进行结构改进设计,并用ANSYS软件进行温度场仿真分析。比较温度场仿真分析结果,确定了一种温差较小的四进四出热压板孔道结构;其仿真结果显示,用热油加热时热压板板面最大温差为5.753℃,用水冷却时热压板工作面内板面温差为6℃,达到产品生产要求。该分析方法简单,成本低,结果可供参考。     

某散货轮尾部导流罩疲劳分析

对某新型散货轮尾部螺旋桨导流罩进行了振动特性测试和有限元仿真,得到该罩自身及其与船体结构系统 耦合振动的频谱.分析确定了可能因长期共振导致疲劳失效的部位,利用改进的名义应力法和累积损伤理论对该 部位的振动响应和疲劳寿命进行了定量计算,最后对该导流罩的设计与安装提出了建议.     

农用柴油发动机燃油分配泵结构设计与主要部件仿真

设计了一种农用柴油发动机的燃油分配泵,并对其工作过程进行了分析。通过对燃油分配泵的主要传动部件进行的有限元建模与仿真,得到了分配柱塞、平面凸轮、联轴器、驱动轴的应力及应变云图。仿真结果表明:分配柱塞的最大应力为47.932 MPa,最大应变为7.99×10-9 mm;平面凸轮的最大应力为179.089 MPa,最大应变为2.17×10-8 mm;联轴器的最大应力为0.8405 MPa,最大应变为3.60×10-12 mm;驱动轴的最大应力为0.0684 MPa,最大应变为6.42×10-11 mm。所设计的主要部件能够满足分配泵的工作要求。     

基于能量分析的装配作业疲劳改善研究

围绕降低装配作业人员疲劳的人因改善问题,研究了人体疲劳分析改善方法.该方法以仿真技术为支撑,通过人体新陈代谢能量消耗值来量化评估装配作业中人体的疲劳程度.通过作业动作的分解及动作参数的获取、基于新陈代谢能量消耗的人体疲劳评估计算、人体疲劳改善、改善方案的仿真验证与实施四个步骤可有效地完成作业的人体疲劳分析与改善.该方法在某汽车制造企业车轮分装工序装配作业的成功应用,验证了其可行性和有效性.     

减速器弧齿锥齿轮动态啮合疲劳强度研究

以某型直升机尾减速器的弧齿锥齿轮副为研究对象,基于其非线性有限元接触分析模型,在一个啮合周期内,对该齿轮副进行了连续动态啮合过程的仿真,研究了该型轮齿的动态啮合齿面接触和齿根弯曲疲劳性能.啮合过程仿真得到的齿面接触和齿根弯曲应力的变化规律符合轮齿实际动态啮合规律.疲劳过程仿真得到了疲劳寿命分布云图并判断出轮齿疲劳破坏主要发生在齿根受压侧的倒角区域,进而得到了经渗碳处理前后齿根疲劳破坏节点位置的疲劳寿命值.     

山地果园单向牵引式双轨运输机摩擦制动装置设计与试验

针对山地果园单向牵引式双轨运输机运行时存在钢丝绳松脱或断裂等问题,研制了一种摩擦制动装置,在描述载物滑车总体结构的基础上,重点分析了制动装置制动过程、关键结构的受力分析及台架制动测试试验.有限元分析表明,支撑柱的最大应力为6.3 MPa,最大位移为2.1×10-5 mm,且出现在支撑柱与摩擦片固定装置相连的螺栓截面上;轨道的最大应力为70.9 MPa,最大位移约为0.65 mm,且出现在直轨道与摩擦片接触面上,呈对称分布.台架试验结果表明,该制动装置的制动成功率为100％;高速摄影试验表明,随着装载质量的增大,制动时间及振幅均增加.该研究可为山地果园单向牵引式轨道运输机械的整机结构设计提供参考.     

果蔬皮渣颗粒成型机模孔结构设计及模拟优化研究

为实现果蔬皮渣的资源化利用,研制出果蔬皮渣颗粒成型设备,对果蔬皮渣颗粒成型机关键部件模辊的模孔进行了结构设计,并以粉碎后的菠萝皮渣为压缩物料,运用有限元法对果蔬皮渣颗粒成型机压缩成型过程进行了数值模拟仿真分析,结果表明,模孔在锥形孔和成型孔交界处所受应力最大、疲劳寿命和安全系数最低。根据分析结果对应力疲劳薄弱部位进行结构优化设计,对比优化前和优化后数值模拟结果可知,优化后模孔各项性能指标都显著提升,优化效果明显,该结果为果蔬皮渣颗粒成型机的设计提供了有益参考。     

全膜双垄沟覆膜机镇压装置与种床土壤动态互作有限元分析

为深入研究全膜双垄沟覆膜机作业时的镇压性能,结合全膜双垄沟种床构建农艺要求,探讨作业机镇压部件与种床土壤间的相互作用规律及影响。利用ABAQUS/Explicit分析软件建立镇压装置轮组与种床土壤相互作用的三维有限元模型,并进行镇压过程数值模拟。仿真结果表明,前进速度为1 m/s时,应力云图结果显示,镇压装置轮组与种床土壤之间的最大接触应力为1.20×10~(-2) MPa,在镇压轮作用下,大垄垄面土壤下沉16.61 mm;经由打孔轮作业所形成的的渗水孔在机具前进方向上偏移6.62 mm,渗水孔平均深度为31.84 mm,相邻渗水孔相距225.75 mm;垄体对镇压轮的最大阻力发生在接触后第1.15 s,且最大土壤阻力为137.156 N;打孔轮在垄沟内运动时所受最大阻力为51.38 N;镇压轮及打孔轮整个过程中受平均土壤阻力大小为104.78和15.02 N。田间验证作业效果对比表明,该三维有限元模型可用于预测镇压装置工作过程中的工作情况。     

基于ANSYS Workbench的微耕机用旋耕弯刀有限元分析

运用Pro/E软件建立微耕机用旋耕弯刀三维模型,基于ANSYS Workbench对旋耕弯刀进行有限元分析,提取旋耕弯刀最大总变形、最大弹塑性应变、最大应力和疲劳寿命等特征参数值,获得弯折角和工作幅宽与特征参数关系曲线,并对特征参数值进行综合评价和相关性分析.结果表明:旋耕弯刀最大弹塑性应变、最大应力和最小疲劳寿命的位置与旋耕弯刀实际工作时的断裂位置一致;当旋耕弯刀工作幅宽为40 mm,弯折角在115°到125°范围内时,弯折角与旋耕弯刀力学性能之间的相关性高度显著;当旋耕弯刀弯折角为120°,工作幅宽在35到45mm范围内时,工作幅宽与旋耕弯刀力学性能之间的相关性不显著.     

生物质成型机成型套筒的改进设计

采用Pro/Engineer中的mechanica模块对成型套筒进行了静力和疲劳分析.结果表明,套筒锥形孔大孔端所受应力最大.通过灵敏度分析找出锥角、锥长对最大应力的影响,并以此为依据对原有结构进行了改善和优化,起到了减小最大应力,减轻磨损,提高使用寿命的作用.     

山地果园双履带微型运输车的设计、仿真与试验

设计一种非刚性底盘的以双轮毂电机驱动的山地果园双履带微型运输车,该运输车主体外形尺寸为2 150mm×1 040mm×1 100mm,采用战车式底盘作为行驶机构和双轮毂电机独立驱动及链传动方式。通过SolidWorks软件进行三维建模,创建虚拟样机模型和高台壕沟仿真地形;应用ADAMS软件对运输车底盘行驶机构进行高台和壕沟越障的仿真分析。仿真结果显示,在高台和壕沟越障过程中,质心横向位移的绝对误差在±5%范围内,质心纵向位移的绝对误差在±3%范围内。实地样车试验结果表明,运输车的最大载荷为250kg,最大爬坡度为20°,最高车速为1.8m/s,最小转向半径为0.7m,达到设计要求;其越障能力较强,对地形复杂、路况差甚至无路的山地果园的适应性更好,能较好地满足山地果园的运输要求。     

陕京一线黄河悬索管桥的风致响应分析北大核心

为了研究风载荷对悬索管桥的影响,以陕京一线黄河悬索管桥为研究对象,建立了有限元仿真模型和风振模拟模型。采用工程验证的方法,利用管桥的远程动态监测系统,在2.8 m/s的低风速下将仿真模拟的桥跨结构应力变化曲线与实际工程所测曲线进行对比,验证了所建模型及模拟方法的正确性。在此基础上分析了该管桥结构在27 m/s高风速作用下的应力、位移响应情况,结果表明:管桥桥垮的应力远小于其许用应力(240 MPa),交变应力对管桥疲劳寿命的影响可以忽略;管桥桥垮的位移较大,桥垮1/2处的最大位移超过0.5 m;悬索管桥是典型的大位移、小应变的几何非线性结构。     

落地式救生器支架的力学性能分析和加强措施验证

为了提高落地式救生器支架的安全性和可靠性,利用DH-3816静态应变采集系统采集救生器支架静力加载447 kg时各构件的最大应力值,分析救生器支架的结构安全性,提出对薄弱构件的优化设计方案。结果表明,加载到447 kg时挡杆的最大应力达到所用材料极限抗拉强度的75%,已屈服失效,挡杆为薄弱构件。应用商用有限元,模拟了静力加载过程,所得结论与实验结果十分吻合。提出了将挡杆直径由10 mm增大到20 mm的结构优化方案,仿真模拟计算结果表明,该方案可有效提高救生器支架的安全性和可靠性。     

兆瓦级风电偏航减速机行星齿轮疲劳仿真分析

针对兆瓦级风电偏航减速机的运行工况，采用Pro/E对新型风电偏航减速机进行了虚拟装配，利用Pro/E与ANSYS之间的接口技术建立了新型风电偏航减速机行星齿轮接触模型，模拟行星齿轮运转过程中的接触应力变化.结果表明：行星齿轮初始啮合最大接触应力为395 MPa，啮合过程最大应力为460 MPa，但仍小于行星齿轮材料的屈服极限.通过对兆瓦级风电偏航驱动减速机行星齿轮疲劳载荷和42CrMo材料的 S -N 曲线分析，结果显示齿轮轮齿的疲劳寿命为125 800次，累计疲劳系数为0.725 01，能满足兆瓦级风电偏航减速机行星齿轮设计与运行要求.     

陕京一线黄河悬索管桥的风致响应分析

为了研究风载荷对悬索管桥的影响,以陕京一线黄河悬索管桥为研究对象,建立了有限元仿真模型和风振模拟模型。采用工程验证的方法,利用管桥的远程动态监测系统,在2.8 m/s的低风速下将仿真模拟的桥跨结构应力变化曲线与实际工程所测曲线进行对比,验证了所建模型及模拟方法的正确性。在此基础上分析了该管桥结构在27 m/s高风速作用下的应力、位移响应情况,结果表明:管桥桥垮的应力远小于其许用应力(240 MPa),交变应力对管桥疲劳寿命的影响可以忽略;管桥桥垮的位移较大,桥垮1/2处的最大位移超过0.5 m;悬索管桥是典型的大位移、小应变的几何非线性结构。     

轮距可调式喷雾机底盘驱动桥静强度分析及试验研究

为保证高地隙喷雾机底盘的可靠性,针对开发的高地隙喷雾机底盘及其轮距可调特性,建立了底盘驱动桥的三维模型,基于ANSYS软件对其静态结构强度进行了有限元分析研究,并对分析结果进行了试验验证。静强度分析结果与试验测量结果基本吻合。同时,结果表明,横管截面尺寸和壁厚对驱动桥的静强度有显著影响,采用截面尺寸为180 mm×130 mm、横管壁厚为15 mm的驱动桥完全能满足高地隙喷雾机底盘结构的强度要求,其产生的最大总变形对底盘性能的影响也可忽略。 采用该驱动桥时,底盘单侧轮距调出量从0 mm增加到400 mm,驱动桥产生的最大等效应力从159.7 MPa增大至285.17 MPa,驱动桥产生的最大总变形从1.04 mm增大至2.52 mm。该结果为保证轮距调节范围内高地隙底盘驱动桥强度的可靠性和满足变形范围要求提供了理论依据和数据支撑。     

混合动力镍氢动力电池参数辨识

为实现电池SOC（State of Charge)的精确估计与提高电池模型的精确性，采用等效电路模型PNGV电池试验手册中的标准电池模型，基于辅助变量法和最小二乘法相融合的方法提出了混合动力镍氢动力电池在线参数辨识方法，并利用MATLB/SIMULINK建立电池模型.仿真分析结果显示，所建立的电池模型电压最大误差为4.2 V，平均误差为0.57V，SOC的估计最大误差为0.048，平均误差为0.011，能很好地拟合真实数据.     

喷丸强化10Ni3MnCuAl钢的表面性能

对10Ni3MnCuAl钢磨削表面进行不同强度的喷丸强化处理,分析了喷丸强化后10Ni3MnCuAl钢的金相组织及喷丸表层下微观结构的变化,测量了喷丸影响层的显微硬度以及喷丸强化所形成的残余压应力场, 研究了喷丸所造成显微硬度、金相组织和表面残余应力等表面完整变化.结果表明, 喷丸强化可显著改善10Ni3MnCuAl钢表面完整性及其疲劳寿命. 喷丸强度高时将产生过喷效应,导致疲劳寿命的降低,实验测得最佳喷丸强化弧高值为0.40 mm时表面质量最好,喷丸影响层的残余应力深度达450 μm.     

马尾松毛虫灾害与森林景观结构的关系

为寻找控制马尾松毛虫灾害的方法,在对湖南省长沙县松林生态系统的林分结构和马尾松毛虫灾害发生程度详细调查研究的基础上,选取10个景观结构指标,分析了马尾松毛虫灾害与森林景观结构的关系.结果显示,马尾松毛虫灾害发生程度与森林景观结构关系密切,常灾区的松林斑块个数、所占面积比例、最大斑块指数、景观相对优势度指数都最大,景观多样性指数和景观均匀度最小,而无灾区的各景观结构指数刚好与之相反.