凸轮机构的计算机辅助设计与运动仿真分析

在各类机械的传动结构中,凸轮机构有着广泛的应用.本文根据凸轮机构的设计原理,提出了在Pro/E中实现凸轮设计及实体造型的方法,并主要利用Pro/E Wildfire的运动学分析模块Mechanism对凸轮机构进行了运动学分析和仿真,这对凸轮机构的优化设计将提供较大的帮助作用.     

车用发动机配气机构运动学和动力学分析

应用配气机构模拟计算软件AVLTYCON，针对某车用发动机配气机构，建立运动学和动力学模型，进行运动学和动力学计算．在此基础上分析了配气机构进排气部分的工作特性，着重从气门升程曲线的丰满系数、凸轮与平面挺柱间接触应力，凸轮与平面挺柱间润滑效果以及气门落座特性等方面进行了分析．在模拟计算的基础上，进行配气机构受力测试，进一步确认了模拟计算的有效性。     

曲柄摇杆机构的设计

在机构设计中往往过多的考虑机构在运动学方面的要求而忽视满足最佳动力学方面的因素,传统的曲柄摇杆机构的设计便是一例。本文给出了一种既能满足给定的运动学参数,又能得到最佳动力学性能的曲柄摇杆机构的设计方法,弥补了传统设计中的不足。     

OpenGL在气门机构动态仿真中的应用

介绍了OpenGL技术，以及在Microsoft Visual C 6．0编程环境下，创建OpenGL动态模型的方法．对气门机构动态仿真模型进行参数化和协调性构建，其中复杂模型，如气门、凸轮和弹簧采用基本图原与简单形体组合的方法进行划分网格并构建模型．以EQ6100气门机构为例进行了气门机构动力学模拟与仿真分析．结果表明：气门机构OpenGL动态仿真和动力学计算实现了尺寸变化的机构动力学特征的分析，有助于机构实现基于动力学特征的动态设计．     

一种新型变几何桁架机器人机构位置分析

提出一种由三个四面体和一个八面体并联组成的新型变几何桁架机器人的机构，并对其进行了结构和位置分析，推导出直接位置和间接位置的显式解析解，为该机构的运动学和动力学分析打下了基础，结果表明，这种机构在位置分析中具有计算简单，计算精度高的特点，可以满足机器人机构实时控制的需要。     

离场航迹降噪优化设计的多目标智能方法

为满足新一代空管系统中离场航迹优化设计时降低噪声影响和减少飞行成本的需要,进行了离场航迹的多目标优化设计方法研究.结合飞行动力学和运动学模型,建立了符合民航飞机离场飞行阶段特征的航迹分段模型,提出了应用状态矩阵和控制矩阵准确表示航迹的数学方法.基于模糊理论建立航迹噪声影响、飞行成本和空中导航约束的满意度评价函数,提出了3种启发式搜索规则和动态领域搜索方法来改进模拟退火算法.仿真结果表明,在绕飞限制空域的前提下,降噪和减少飞行成本的目标无法同时达到最优;离场航迹多目标优化后的总体满意度比仅考虑降噪时提高了4.3%.      

电控共轨高压泵凸轮机构动力学仿真及优化设计

根据电控高压共轨系统供油泵的工作特点,运用凸轮机构动力学原理建立了凸轮机构动力学多自由度模型,并利用Simulink建立了该凸轮机构的仿真模型,参照 Bosch泵凸轮机构的结构参数,计算了凸轮从动件-柱塞的实际位移与其理论位移的误差.通过仿真分析,研究各设计参数对凸轮运动规律的影响,为电控高压泵的优化设计提供了良好的理论依据.     

一种铰接四杆机构的扰动特性

本文讨论了平行四杆机构作为仿形机构时在扰动力的作用下所呈现的有关运动学和动力学方面的特性,并给出了在描述这些特性诸方面的数学表达式。     

联合动力学与运动学的汽车状态估计

为了准确估计汽车的横向速度,利用七自由度汽车动力学模型、汽车运动学方程和Duoff非线性轮胎模型,建立包含噪声统计特性的汽车离散化动力学和运动学方程,提出2种方程联合的汽车状态联合估计算法。基于球面单形径向容积卡尔曼滤波(spherical simplex-radial cubature kalman filter,SSRCKF)和汽车动力学方程估计汽车的纵向速度和横向速度,以该纵向速度为量测输入,用容积卡尔曼滤波(cubature kalman filter,CKF)和运动学方程更精确地估计汽车的横向速度。利用CarSim及MATLAB/Simulink建立估计算法模型,并验证联合估计算法的有效性。该联合估计算法在双移线工况中横向速度的估计精度较SSRCKF提高了4.73%。     

7R六杆Ⅱ级机构的MATLAB/SIMULINK动力学仿真

用矢量和矩阵理论建立了适用于MATLAB/SIMULINK仿真的曲柄、RRRII级杆组运动学和动力学数学模型,以该数学模型编制了M函数仿真模块,对给定的颚式破碎机7R六杆II级机构进行了建模和仿真,通过仿真得到各转动副的反力及驱动力矩.其主要目的是以构成机构的基本杆组为仿真模块,搭建杆组MATLAB/SIMU-LINK仿真模型,可以对不同类型平面连杆机构进行动力学仿真和分析.     

内燃机曲柄连杆机构的建模与仿真分析

对内燃机曲柄连杆机构的工作性能进行仿真分析是该产品设计过程中的重要组成部分。运用机械系统仿真软件ADAMS,建立了曲轴、飞轮、连杆、活塞在内的虚拟样机模型,之后将曲轴视为柔性体,利用PRO/E建立曲轴的三维实体模型,导入ANSYS进行模态分析,生成中性文件,再导入ADAMS中生成曲轴的柔性体模型来替换刚体模型,构造刚柔混合体模型,通过对模型的多体动力学仿真,得到曲轴连杆和活塞的运动特性曲线,为以后内燃机的优化设计及疲劳分析提供参考。     

基于Unity3D的轨道车辆虚拟设计系统研究

针对轨道车辆产品设计过程设计周期长、设计效果无法实时动态显示、设计产品不可跨平台联动等问题,提出基于Unity3D虚拟引擎的轨道车辆虚拟设计系统。基于该虚拟设计系统开发实现轨道车辆从总体设计、关键部件结构设计、虚拟拆装到虚拟运行试验的虚拟设计全过程。利用扇形碰撞检核和基于爬山法的AABB包围检测法实现高效率、高精度的人机交互操作;应用模型实例化技术降低系统模型量,实现轻量化设计;应用Ansys动态链接实现Unity3D与Ansys跨平台联动。结果表明:系统实现了轨道车辆低成本、高效率、多样式的设计过程,且对虚拟现实技术在设计应用提供了参考方向。     

存在磨损故障的往复发动机的动力响应

建立了含间隙往复机械的动力学模型,并用数值法对方程进行了求解。从数值结果可以看到连杆与曲柄之间的间隙和活塞与气缸间隙对动力性能的影响情况,为进一步研究磨损造成的间隙在振动响应上的表现和提取磨损的故障特征奠定了基础。     

基于COSMOS Works的内燃机活塞温度场三维数值模拟

利用Solidworks建立了内燃机活塞三维实体模型,并用COSMOSWorks完成了活塞温度场的三维数值模拟,得到活塞的三维温度场分布情况,为活塞的结构设计和改进提供了重要依据.     

柴油机受热零部件耦合系统瞬态温度场数值仿真

文中建立了柴油机活塞组、缸套三维耦合系统循环瞬态传热仿真模型，充分考虑了活塞组和缸套间非常细薄的油膜厚度并对其进行了网格划分，使得所建立的传热模型和以往的研究相比前进了一大步，更接近真实情况．并结合4135柴油机进行模拟计算，得出了实机受热零部件耦合系统三维循环瞬态温度场．同时得出了以前很少人涉及的活塞销座处的温度场，特别是研究了活塞、缸套在周向上的温度分布．     

基于神经网络和遗传算法的镍-钨-碳化硅复合电刷镀研究

利用神经网络建立了Ni-W-Sic复合电刷镀镀层的工艺数学模型,并用该模型预测的工艺参数对该复合镀层耐磨性能的影响进行了研究,同时利用遗传算法求出最佳的工艺参数组合,试验表明,按优化参数制得的复合镀层具有较好的耐磨性,可用于提高柴油机活塞环的使用寿命,特别是对烧重油,甚至烧渣油的柴油机活塞环更有利。     

16V280ZJA型机车柴油机组合活塞弹性接触研究

本文以 1 6V2 80 ZJA柴油机的钢顶球铁裙组合活塞为研究对象 ,建立其三维有限元弹性接触模型。在最大气体爆发压力工况下 ,对活塞在应用不同的接触间隙时呈现出的不同应力分布规律进行分析并与实验结果进行对比 ,以确定活塞受力的薄弱环节 ,为改进组合活塞的结构设计提供了依据     

基于核支持向量机和盲源分离的活塞-缸套动态间隙监测方法研究

获取柴油机活塞-缸套的动态间隙是改进柴油机活塞-缸套设计、降低柴油机振动噪声、对其实行视情维修的重要技术保障.文中利用盲源分离和盲源消去法,克服了传统盲源处理存在的幅值不确定性问题,准确分离得到了活塞-缸套撞击激起的机体振动响应信号.研究了基于核支持向量机回归模型.为提高活塞-缸套间隙的测量精度,提出了一种基于遗传算法的支持向量机参数优化方法.实验研究表明,所提出的活塞-缸套监测方法是可行的.     

三维活塞环热机耦合有限元分析

本文以16V240ZJD型机车柴油机活塞环顶环为研究对象，运用有限元分析ANSYS软件建立活塞环三维几何模型。采用该模型对活塞环在最大气体爆发压力工况下进行了三维热机耦合有限元计算。分析了活塞环的应力，抗弯强度以及变形情况，并分析比较了热载荷和弹力作用对活塞环应力的贡献。得出的结论是弹力作用对活塞环应力贡献最大，热载荷作用不可忽视，防止热变形使开口咬合。为改进活塞环的结构设计和提高其工作可靠性提供了理论依据。     

发动机曲柄连杆机构运动学仿真及有限元分析

在对发动机曲柄连杆机构运动学分析的基础上,利用Pro/E软件建立了发动机曲柄连杆机构的虚拟样机模型,并进行运动学仿真分析,得到活塞的速度、加速度曲线;利用有限元分析软件Algor对曲柄连杆机构关键构件——曲轴进行有限元分析,得到应力、应变和疲劳寿命云图,为发动机曲柄连杆机构的优化设计提供了参考依据.