关键词： 多连杆   机械式   压力机   动力学  

摘要： 多连杆机械式压力机朝向高精度、自动化的方向进步,近年来机械制造行业的发展,更是为多连杆机械式压力机的发展提供了市场机遇.多连杆机械式压力机应该保持着最优的工作状态,采用动力学分析的方法优化该结构的运行,满足机械行业的需求.本文主要分析多连杆机械式压力机的动力学.

关键词： 航天返回   计算流体力学   直接蒙特卡洛模拟   机械展开   气动力   气动热  

摘要： 本文以机械展开式再入飞行器为研究对象,采用数值模拟的方法研究了其气动力和气动热特性。目的是加深对机械展开再入飞行器这一新提出的再入返回方式的认识和了解,为未来机械展开再入飞行器的设计和应用提供技术支持和借鉴。首先简要介绍了本文数值模拟中的研究方法,具体包括CFD(计算流体力学方法)、DSMC(直接蒙特卡罗模拟)方法,并对本文计算所使用的软件做了说明,为接下来的气动力和气动热数值计算打下基础。其次说明了本文研究的机械展开再入飞行器的几何外形,通过流固耦合方法分析了其在最大动压弹道工况下的柔性面变形情况,在此基础确立了计算采用的简化模型;讨论了高超声速下的气动计算关键技术,明确了本文数值计算采用的热化学非平衡模型。然后通过CFD方法计算分析了连续流下不同速度和迎角下机械展开再入飞行器的流场特性、升阻特性和俯仰力矩特性,通过DSMC方法分析了稀薄大气环境下机械展开再入飞行器的流场和受力特性;在此基础上讨论了连续流过渡至稀薄大气段的气动力一致性问题。最后讨论了影响机械展开再入飞行器热流情况的几个主要因素,进而分析了高超声速情况下的热化学非平衡现象,在此基础上进一步分析了飞行器前端面主要部位的热流及总加热量。

关键词： 机械合金化   振动磨   动力学分析   离散元分析   高速摄像  

摘要： 机械合金化是一种新型制备合金材料的方法,其工作原理是利用磨筒和磨球的高能碰撞、冲击运动,使得两种以上金属粉末发生相变。常用的机械合金化设备有行星球磨机、搅拌球磨机、振动球磨机(振动磨),其中振动磨的研磨效率最高,对振动磨刚体及散体的动力学分析是研究振动磨工作机理的关键,对选择合适的机械合金化参数具有重要的参考价值。本文将以QM-3A型高速摆振球磨机为研究对象,主要从刚体和散体两方面进行动力学仿真分析,并进行初步的实验研究。首先,从刚体角度建立磨筒的运动学和动力学模型,分别运用齐次坐标变换和Lagrange方法推导六自由度动力学方程,仿真分析了磨筒的振动形态和振动轨迹,发现磨筒的运动轨迹是椭圆形摆动,磨筒截面内径向各点的振动轨迹变化较大;其次,从散体角度建立磨筒和磨球的刚散耦合模型,针对不同配比组合的偏心轴转速、偏心距,及磨球大小、个数,仿真计算磨球的平均受力、磨筒的受力以及磨球的动能,发现磨筒在低转速、高振幅以及大小磨球组合的工况下有利于机械合金化的发生;最后,利用高速摄像的方法对球碰撞的微观过程进行实验研究,提取了单球自由落体时与桌面接触、弹出等瞬间的速度和位移,据此计算了磨球的法向接触刚度,与理论计算的法向接触刚度进行对比发现,刚度数据的量级相同但有数值误差,初步探讨了实验方法的可行性。本文从刚体和散体两方面对振动磨进行了动力学仿真分析,为机械合金化的机械参数设置提供理论依据;并应用高速摄像进行了初步的实验研究,计算了单球的法向接触刚度。其他机械参数如装球量、球料比等,可在后面的研究中继续进行仿真分析;实验部分可以通过增加实验数据、安装力传感器来减小实验误差,并继续使用高速摄像进行微观参数研究。

ISBN: (纸本)9787030589781

关键词： catalyst   acetylacetone   triphenylarsine   dimethyl acetylenedicarboxylate   dibenzoylmethane  

摘要： A kinetic and mechanistic investigation, using conventional UV-Vis spectrophotometry, of the reaction between dimethyl acetylenedicarboxylate (DMAD) and 1,3-dicarbonyl compounds including acetylacetone (ACAC) and dibenzoylmethane (DBM), has been conducted in a methanol environment with triphenylarsine (TPA) acting as a catalyst. Previously, in a similar reaction, triphenylphosphine (TPP) (instead of TPA) had been employed as a reactant (not a catalyst) for the generation of an ylide (final product). In the present work, of significance is the differential behaviour of TPA which, as a catalyst in the reaction environment, leads to a cyclopropane compound. Of other significance is the different behaviours of the two reactants in the kinetics and mechanism of the reaction. In previous work, TPP acted as a weak nucleophile (a reactant), so the first step of the reaction was recognised as the rate-determining step (RDS). Here, TPA reacts as a stronger nucleophile and a catalyst, resulting in the fourth step of the reaction (step(4), k(4), a proton transfer process) being recognised as the RDS. The reaction followed second-order kinetics. The proposed mechanism was adapted in accord with the experimental results and the steady-state assumption. The results showed that the reaction rate decreases in the presence of DBM, which participates in the second step (step(2)), compared to ACAC when it is present as another 1,3-dicarbonyl compound (structural effect). In addition, in previous work, the partial order of the reaction with respect to the 1,3-dicarbonyl compound was zero, while it is one in the present work. As a significant result, not only did a change in the structure of one of the reactants (TPA instead of TPP) create a different product, but also the kinetics and reaction mechanism changed. In addition, the reaction is enthalpy-controlled.

关键词： 机械动力   应用型人才   教育国际化  

摘要： 本文结合教育国际化理念,借鉴澳洲和美国两国应用型人才培养模式的经验和优点,对邵阳学院机械动力类应用型国际化复合人才的培养体系进行了探讨与分析,旨在培养具有国际市场竞争优势的复合应用型技术人才。

关键词： 动力换挡变速器   Romax Designer   寿命分析   动力学分析   优化  

摘要： 拖拉机作业时,地面状况复杂,传动系统承受载荷较大。此外,为保证农时,农业作业具有在特定时期内完成大量工作的特点。因此,提高变速器的寿命和工作可靠性,延长变速器无故障工作时间对农业生产有着重要意义。本文以某组合式动力换挡变速器的机械变速模块为研究对象,应用Romax软件建立其模型,并对各零部件进行仿真分析,研究了不同因素对变速器寿命的影响,对零部件设计参数及通用件和标准件选用合理性进行评价,并提出了相应的优化方案。具体研究内容如下:(1)基于拖拉机传动系统,对动力换挡变速器的结构和各挡位传动比组成进行分析,并通过Romax软件建立机械变速模块的摸型。(2)结合拖拉机在牵引或动力输出作业方式下机械变速模块的功率输入及输出特点,确定了用于仿真分析的载荷谱。(3)通过软件仿真与理论计算结果的对比,验证了所建立模型的正确性;基于齿轮、轴承和轴的寿命分析结果,对相关零部件的设计和标准件的选用合理性进行评价。(4)研究并分析了部分因素如材料、润滑等对变速器的齿轮、轴承和轴的疲劳寿命的影响,基于具体的分析结果,给出了变速器加工或产品化使用的建议。(5)对传动系统进行动力学分析,得到了各挡位齿轮在不同工况下的传动误差以及部分零部件的动态响应,综合静态分析结果,对变速器相关零部件进行优化研究。

关键词： 并联式混合动力汽车   dSPACE   控制原型   开环测试  

摘要： 在现代汽车研究开发进程中,基于模块化的平台设计非常值得深入研究,其中V字型开发流程贯穿了汽车研究开发的整个生命周期。本文设计了一个基于dSPACE软件平台的混合动力系统控制原型,并以电驱动机械变速混合动力汽车作为研究载体,在接近实车环境下验证控制策略的优劣性,大大提高了整车控制器的开发速度,文章主要开展了以下几项工作:(1)根据整车的结构参数,对动力系统主要部件进行分析,利用AMESim仿真软件的优势,搭建并联式混合动力汽车整车模型。在AMESim中搭建各部件模型:发动机模型、电机模型、EMT模型、电池模型、车辆模型、驾驶员模型等,为后续验证控制策略提供可靠的测试对象。(2)通过分析并联式混合动力汽车工作模式,确定车辆工作模式选择机制。本文采用基于规则的动力分配控制策略,确定不同工作模式下转矩分配原则,建立系统转矩分配控制策略,通过对电驱动机械变速箱(EMT)的研究,分析EMT系统换挡过程,提出制定双参数换挡控制策略。通过AMESim与Simulink联合仿真,进行整车动力性和NEDC循环工况测试,验证转矩分配策略和换挡控制策略的合理性和可靠性。(3)分析混合动力系统控制模型的整体架构,在转矩分配和换挡控制策略验证完毕的基础上,搭建混合动力控制器原型,包括系统工作模式判断、系统转矩分配、传动系统、再生制动能量回馈、输入输出信号处理,整车上下电流程等控制策略,为混合动力系统控制原型试验提供完整的控制策略。(4)设计基于dSPACE的整车控制原型测试平台,搭建硬件平台和数据测试监控平台,并对控制原型进行开环测试,包括对传感器信号以及CAN总线的定标试验。最后进行控制原型驾驶员意图典型工况和EUDC驾驶循环工况测试,验证了混合动力系统控制原型的可靠性和有效性。本文结合V字型开发流程,搭建并联式混合动力系统控制原型开发平台,并进行相关工况测试试验,为混合动力汽车整车控制器开发研究提供了基础和依据。

关键词： 机械设计制造及其自动化   材料成型及控制工程  

摘要： 2014年1月原机械与材料学院更名为机械与动力学院,学院现设有机械设计制造及其自动化、机械电子工程、材料成型及控制工程、工业工程、能源与动力工程、核工程与核技术六个本科专业,其中机械设计制造及其自动化为国家特色专业、第二批卓越工程师教育培养计划专业和省本科品牌专业,材料成型及控制工程为第三批卓越工程师教育培养计划专业。拥有机械工程一级硕士点、机械工程专业学位点、机械工程

关键词： 伞钻机械臂   轨迹规划   位姿控制   电液比例控制  

摘要： 随着国内煤矿开采深度不断加深,立井井筒施工技术的先进程度对矿井建设周期有很大影响。液压伞钻是矿山立井井筒开拓中的关键设备,其工作性能直接影响井筒开拓速度和安全生产。现在实际使用的伞钻液压控制系统中方向控制阀组均由手动换向阀组成,工作过程中需要人工实时调节进行钻孔定位,定位精度不高、效率低下,且存在一定的安全隐患,直接影响竖井开掘速度。因此对液压伞钻液压系统及其控制系统进行研究设计,提高其操控特性和工作效率具有重要意义。本文以YSJZ4.8液压竖井钻机为参照,以提高伞钻液压系统特性和实现自动控制为目标,以伞钻的机械臂为研究对象,结合具体工作环境,对该对象进行系统的特性研究和建模仿真。本文主要研究内容如下:首先,本文根据现有伞钻结构对其单机械臂进行三维建模,使用DH法求解运动模型正运动学方程,应用MATLAB验证运动学正解正确性,进而确定伞钻机械臂工作空间;应用牛顿迭代法求解运动学逆解,并对其进行仿真验证,验证结果表明:关节绝对误差最大值为1.2mm,且该算法程序简洁,可靠性高。其次,确定关节变量与对应液压缸之间的几何关系,简化三维模型得到动力学模型,根据拉格朗日方程得到关节力矩与关节转角之间关系;使用ADAMS软件建立虚拟样机,验证动力学方程准确性,仿真结果表明:计算值与仿真结果力矩变化趋势相同,且大臂关节较钻臂关节力矩误差大,分析了误差产生原因。在伞钻虚拟样机中生成刚柔耦合模型,为轨迹规划提供参考仿真模型。再次,分别在笛卡尔空间和关节空间中对轨迹规划方法进行解析,分别计算其模型驱动函数并以系统冲击最小为目标评价轨迹性能,对比结果表明:对于无中间点情况采用五次多项式轨迹规划系统冲击较小,对于有中间点情况采用贝塞尔曲线可优化系统运动性能。优化机械臂动作时间为4.7235s,系统运行平稳,无明显冲击现象。最后,改进原伞钻机械臂位姿调整模块液压控制系统,采用负载敏感泵为系统提供压力油液,对大臂液压缸与钻臂液压缸进行闭环控制,采用PID控制算法改善比例伺服阀输入信号,使用AMESim建立液压系统仿真模型,对几组目标位置进行仿真得到不同曲线的跟踪结果。仿真结果表明:动作液压缸最大稳态误差约为0.3mm,对应机械臂末端最大方向偏差约8mm。搭建伞钻机械臂实验平台,确定一随机目标点进行实验,实验结果表明:两组液压缸可快速完成工作任务,且目标点与最终点绝对误差11.4mm,满足伞钻机械臂运动精度及稳定性要求。本文以工程实际问题为背景,简化伞钻结构得到柔性串联机械臂研究模型,首先分析其运动学、动力学等特性,其次对模型进行轨迹规划与研究,最后设计液压系统并对其仿真,并以实验方法验证所得结论。通过以上研究提高了伞钻机械臂控制精度及工作效率,获得了刚柔耦合仿真模型及自动控制液压系统,对高精度液压机械臂控制系统的研究有参考意义。