纸纱复合袋糊底机节拍装置设计与实现

针对纸纱复合袋糊底机节拍控制困难的问题,设计并实现了一种以片基带输送袋筒、档杆机构控制袋筒进入下一道工序时间节点的自动节拍装置.利用Solidworks软件建立节拍装置三维模型,介绍了节拍装置总体结构及其运动过程,分析了输送机构和档杆机构的工作原理,并根据总体设计要求确定了节拍装置的一些关键参数.试验表明:片基带输送袋筒速度为272mm/s,档杆阻挡袋筒持续时间3s时,袋筒完成一个工作循环时间约为24.6s,袋筒吸开成功率达到94.5%,满足袋筒节拍输送的要求.     

基于神经网络的数据挖掘模型在吸能装置上的应用

针对传统有限元分析方法对机车车辆结构耐撞性计算效率低的问题，在已有仿真分析数据基础上，引入机器学习方法，对车辆关键结构的耐撞性以及碰撞安全性进行分析预测. 首先，建立基于神经网络的数据挖掘模型，在此基础上构建车辆关键结构的碰撞响应预测方法；其次，通过试验验证了防爬吸能装置有限元模型的正确性，以此模型为基础获得不同壁厚防爬吸能装置的碰撞响应仿真数据；然后，以吸能装置壁厚作为模型输入，不同壁厚所对应的位移、速度、界面力和内能等碰撞响应作为模型输出，将有限元仿真数据用于模型训练，优化后的数据挖掘模型的拟合优度在0.922以上；最后，为验证模型预测的准确性，将碰撞数学模型的预测结果与有限元仿真结果进行对比，速度、位移、界面力和内能的平均相对误差分别为7.10%、4.51%、6.20%和2.50%. 研究结果表明:基于神经网络构建的数据挖掘模型在保证精度的情况下，能很好地反映防爬吸能装置的碰撞特性，大幅降低了计算时间，提高了计算效率.      

NT2135柴油机曲柄活塞机构计算机辅助设计

文章介绍了在建立零件的三维模型基础上进行曲柄活塞机构的装配,并通过设置伺服驱动,实现了曲柄活塞机构的运动仿真;并对正常功率输出状态下曲柄活塞机构的运动进行了动力学分析,得出了活塞的速度和加速度分布。     

带有CST的微型客车正面碰撞仿真分析

针对微型客车前部在正面碰撞事故中吸能区域较短,基于VPG有限元前处理软件、LSDYNA后处理软件为平台,分别建立了不带螺纹剪切吸能装置和带有螺纹剪切式吸能装置的微型客车模型,并对其进行仿真研究.仿真结果表明,无吸能装置的客车前部变形很大,威胁到车内乘员的生命安全;而有吸能装置的客车前部变形较小,B柱加速度变化曲线比无吸能装置时较平缓,从而很好地保护了车内乘员的生命安全.螺纹剪切式吸能装置使汽车前部的正碰吸能性得到很大改善.     

基于位移控制的可实现车钩碰撞精确解锁装置研究

为防止列车碰撞时车钩不能及时剪断,造成防爬齿非正常啮合而发生骑爬事故,研究了一种基于位移控制的可实现车钩碰撞精确解锁装置.首先介绍了解锁装置的构成和基本工作原理,并对解锁装置的关键参数进行了设计.然后通过有限元对理想情况的解锁过程及偏载情况下的解锁过程进行了仿真分析,验证了解锁装置可靠的解锁性能,最后对本装置的缩比试件进行落锤冲击试验.通过仿真和试验表明:位移控制的车钩解锁装置比传统剪切力控制的解锁装置能更精确的实现车钩解锁.     

双曲柄环板式针摆行星传动中平行四杆机构运动性能分析

针对双曲柄环板式针摆行星传动中的平行四杆机构,运用动力学原理分析了杆长尺寸随机误差对机构中铰链支反力的影响,并建立了力分析模型,为在设计双曲柄环板式针摆行星传动时更好地计算各构件的强度、运动可靠性等提供了一定的理论基础.     

基于位移控制的可实现车钩碰撞精确解锁装置研究

为防止列车碰撞时车钩不能及时剪断,造成防爬齿非正常啮合而发生骑爬事故,研究了一种基于位移控制的可实现车钩碰撞精确解锁装置.首先介绍了解锁装置的构成和基本工作原理,并对解锁装置的关键参数进行了设计.然后通过有限元对理想情况的解锁过程及偏载情况下的解锁过程进行了仿真分析,验证了解锁装置可靠的解锁性能,最后对本装置的缩比试件进行落锤冲击试验.通过仿真和试验表明:位移控制的车钩解锁装置比传统剪切力控制的解锁装置能更精确的实现车钩解锁.     

大型低速柴油机曲柄连杆机构的虚拟装配与运动仿真

应用SohdWorks软件在完成MAN BW 5S60MC-C型大型船用低速柴油机曲柄连杆机构装配体设计的基础上,再利用SohdWorks软件动画制作功能实现柴油机曲柄连杆机构虚拟装配及运动仿真。虚拟装配及运动仿真结果可以代替实物直观、生动展示柴油机曲柄连杆机构的结构和工作原理,并可以进行干涉检查,可以验证装配序列和装配路径的可行性,分析最佳装配次序等进一步的检测。     

锥台点阵吸能装置在整车碰撞中的建模研究

点阵吸能装置在以壳单元建模时,碰撞仿真求解时间步较短,不适用于车体耐撞性设计的快速碰撞仿真.针对这个问题,提出以实体单元近似的建模方法.以T向压缩典型的点阵块体为考察条件,对比壳单元和实体单元压溃仿真的压缩力-位移曲线结果,通过讨论实体单元建模的网格尺寸效应,获得了具备足够精度和求解效率的点阵吸能装置实体单元等效模型.最后以某城轨车车体碰撞仿真为载体,观察点阵吸能装置实体单元建模的效果.结果表明,该建模方法能够在整车碰撞仿真中显著提高求解效率.     

含柔性构件机构运动可靠性仿真分析

提出了一种当机构中存在柔性构件时的运动可靠性仿真方法：利用ADAMS中离散柔性连接件产生柔性体的方法,蒙特卡洛法参数化生成柔性件时需要选择的起始和终止Marker点的坐标.每次仿真开始时调用ADAMS宏命令生成柔性体、添加相关联的特征及约束,仿真结束后将该柔性体及与其相关联的特征、约束删除,ADAMS命令语言编程实现该过程.以曲柄滑块机构为例,对比分析了刚体情况下及考虑构件柔性变形情况下机构的运动可靠度.     

防爬吸能装置的碰撞动力学性能

为了研究列车碰撞时爬车失稳响应的影响因素,建立了一种考虑防爬装置间动态耦合关系的防爬吸能装置二维碰撞动力学模型,提出了一种针对防爬齿接触的几何搜索算法, 讨论了基于能量守恒定律的吸能装置纵向阻抗力的获取方法,导出了考虑塑性大变形和动态因素影响的防爬吸能装置阻抗力/力矩表达式.在此基础上,利用编制的计算程序对该装置的动力学性能进行了算例分析.分析结果表明:两防爬齿间的啮合程度与防爬齿本身绝对最大转动角度和防爬齿间的相对最大转动角度密切相关;减小吸能装置的纵向阻抗力和吸能长度,以及增加防爬装置的弯曲刚度均能减小防爬齿的绝对最大转动角度;防爬齿的相对最大转动角度随吸能长度的增加而增加,随防爬装置弯曲刚度的增加呈现先增加后减小的趋势,但与防爬吸能装置纵向阻抗力的变化关系不明显;该计算方法比传统有限元方法在计算时间方面缩短了10%.      

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.     

考虑行人摔倒和受伤的斜坡相向流社会力模型

行人在斜坡上运动时,其受力情况、运动速度及心理状态均与在平地运动时不同,难以应用现有社会力模型进行有效仿真.为此,考虑斜坡上行人的运动特征,提出一个改进的社会力模型,此模型基于过往实证数据对行人在斜坡上的期望速度进行了校准,并提出了推搡行为下行人摔倒的概率计算方法,同时,结合行人体重、运动加速度、承受压力及等待时间等实时状态实现了对行人摔倒、受伤及不耐烦心理的模拟.斜坡相向行人流场景仿真结果表明：坡度、行人初始密度的升高会延长人群运动时间,使人均意外发生率上升最高至38.0%;不耐烦心理有助于车道效应的形成,但会降低人群运动效率;行人流基本图中,高坡度下流量-密度关系趋势不如平地明显,各坡度行人平均速度比较接近.     

上海地铁6-8号线吸能结构的抗撞性优化

以上海地铁6-8号线前端吸能结构为载体,应用碰撞仿真软件PAM-CRASH和多学科协同优化软件iSIGHT进行碰撞数值模拟分析和吸能结构优化,得到吸能结构在大变形碰撞时的变形模式及各碰撞参数,并对动车组的吸能结构进行评估及最优设计,实现车辆的被动安全保护和耐撞性优化设计,为吸能部件的再生产和研发提供必要的理论依据.     

基于制动系统的CST电控系统智能设计

为解决制动系统突然失灵给汽车行车安全带来的隐患,构建了一种基于制动系统的螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置电子控制系统.以单片机AT89S51为控制核心,用加速度传感器ADXL202实时监测到汽车的制动减速度,并将其与设定好的制动减速度门限值作比较,从而判定制动系统是否失效.若制动系统失效,电控系统便立即控制执行机构直流电动机瞬间将螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置的冲击杆全部推出,以应对所有可能的危险.系统软件编程采用C51高级语言,并利用Keil与Proteus软件对系统进行了软硬件的调试及联调仿真.仿真证实了所设计的电子控制系统的可行性.该系统能自动控制螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置,实现了螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置的智能化.     

双曲柄环板式针摆行星传动中平行四杆机构运动性能分析

针对双曲柄环板式针摆行星传动中的平行四杆机构，运用动力学原理分析了杆长尺寸随机误差对机构中铰链支反力的影响，并建立了力分析模型，为在设计双曲柄环板式针摆行星传动时更好地计算各构件的强度、运动可靠性等提供了一定的理论基础．     

角钢支承钢管架防撞设施的性能分析

为猎德大桥9#墩设计了角钢支承钢管架防撞设施.根据显式瞬态非线性有限元分析技术,考虑了碰撞中的材料非线性、几何非线性、接触非线性、运动非线性以及它们之间相互耦合的特性,用ANSYS/LS-DYNA软件建立了包含9#墩防撞设施和碰撞船的有限元数值仿真模型.仿真结果反映了角钢支承钢管架防撞结构的基本性能,碰撞的整个时间历程得以全面的模拟实现.获得了角钢和钢管不同参数变化的情况下防撞设施撞深、撞击力及吸能等参数的变化情况.从总体上说,撞深随着撞击力的增加而增加,防撞装置在抵抗撞击时,钢管起到主要吸能的作用,角钢的吸能值约为钢管的1/5.在设计时,钢管的直径不必设计得过大,角钢的尺寸设计应以撞深的要求为基础.     

漏斗车底门闭锁机构设计与仿真分析

对底门闭锁机构进行原理设计,采用了"大刀式"连杆机构来实现开/关门的动作要求.对连杆机构进行了受力分析.运用动力学分析软件ADAMS建立刚-柔耦合模型对机构进行仿真分析,得出各构件的运动学及动力学规律.对自卸式散粒货物漏斗车的开/关门机构的分析采用了理论分析计算和软件仿真计算两种手段,通过结果对比可以看出理论计算与软件仿真的结果基本一致.     

漏斗车底门闭锁机构设计与仿真分析

对底门闭锁机构进行原理设计,采用了＂大刀式＂连杆机构来实现开/关门的动作要求.对连杆机构进行了受力分析.运用动力学分析软件ADAMS建立刚-柔耦合模型对机构进行仿真分析,得出各构件的运动学及动力学规律.对自卸式散粒货物漏斗车的开/关门机构的分析采用了理论分析计算和软件仿真计算两种手段,通过结果对比可以看出理论计算与软件仿真的结果基本一致.     

基于电机动力吸振的高速列车蛇行运动控制

复兴号CR400BF高速动车组动力转向架的牵引电机采用特有的四点弹性架悬方式, 在电机和构架之间安装有横向液压减振器和横向止挡, 首次采用牵引电机作为动力吸振器来控制转向架蛇行运动稳定性和蛇行频率, 从而避免引起车体弹性模态共振; 考虑悬挂参数和轮轨接触非线性, 建立了复兴号动车组非线性多刚体动力学仿真模型, 通过悬挂模态计算和动力学时域仿真, 分析了关键参数对动车蛇行运动的影响规律; 基于将电机作为动力吸振器的原理, 优化了电机节点横向刚度和横向减振器阻尼; 考虑动车组运营中的轮轨匹配随机因素, 组合400种轮轨随机匹配状态, 仿真分析了动车的动力学性能; 开展动车组长期线路动力学跟踪试验, 研究了动力转向架蛇行运动演变规律。仿真与试验结果表明: 牵引电机弹性架悬下的构架横向加速度频谱图从以蛇行频率为主频的单峰值变化为主频在蛇行频率两侧的双峰值, 说明电机起到了动力吸振器的作用; 将电机作为动力吸振器能够提高动车蛇行运动稳定性, 具有不同等效锥度的典型轮轨匹配下非线性临界速度超过500 km·h-1; 动车蛇行运动最高频率被控制在6 Hz附近, 远离车体中部菱形弹性模态频率8.5 Hz, 避免了转向架蛇行运动激起车体弹性共振; 动车组在轨道随机不平顺激扰下, 构架端部横向加速度小于0.5g, 平稳性指标小于2.5, 轮轴横向力和脱轨系数等运行安全性指标满足要求。