液压支架管棒材切割优化问题依据原材料情况分为3种类型:原材料长度相等;原材料长度不相等;原材料长度随机。针对类似液压支架行业普遍存在的原材料不定尺采购和存放的无序性现象而带来的第3种类型,同时考虑生产组织因素,以与实际情况高度吻合的情形为出发点,采用Python语言和Gurobi优化器开发了管棒材最优化切割程序,并以Excel表格形式存取数据,便于数据的管理。由实例可知:程序执行效率高,1 s内即可算出最优化结果;单根材料利用率达到99%以上,部分可达100%。

滚珠丝杠是电液伺服设备中的关键传动部件,其结构设计会直接对力学性能产生影响并进一步影响其传动的稳定性与工作寿命。为了实现滚珠丝杠的快速设计建模与装配,探索滚珠丝杠副接触力学性能,研究滚珠丝杠副力学响应,基于Python语言,对ABAQUS软件进行了二次开发,实现了滚珠丝杠副的参数化建模与有限元仿真,通过ABAQUS求解器对滚珠丝杠副系统进行了静力学分析,研究滚珠承载情况以及螺母结构对其受载的影响。结果表明基于Python的ABAQUS的二次开发,可以实现滚珠丝杠副有限元参数化建模和静力学分析的全过程,为后续研究螺母返向器的结构设计优化与滚珠丝杠材料选取提供了数据与方法。

在飞机蒙皮锤铆过程中,锤铆参数是影响铆接质量的重要因素。为了研究双机器人自动送铆设备在铆接过程中铆枪的输入气压和冲击时间对铆接质量的影响,建立了ABAQUS仿真分析模型,采用Python脚本语言对ABAQUS进行二次开发,创建有限元仿真分析程序。通过对不同的输入气压进行有限元分析,得到不同冲击时间对应的墩头尺寸数据,通过比较,最终获得最佳锤铆参数。采用实验验证,结果表明,仿真获得的最优锤铆参数能实现较好的铆接质量,验证了仿真方法的可靠性。

液压与气动课程是机械电子工程专业重要的专业必修课,并且课程重点在于讲解液压与气动在工程实际中的应用,而课程实验设备异于损坏,许多实例不便于实验,而学生面对理论知识难于理解,为此运用AMESim仿真平台,基于python构建液压与气动实践教学,拓展学生多学科多软件的应用,以液压元件减压阀为例,说明实践课程教学方法,学生在AMESim平台下的交互操作,从而培养学生的液压实践技能,启发学生对液压与气压传动的兴趣。

针对六辊轧机的设备特点及其网格建立和相关定义的繁琐缺点,借助Python语言和MSC.Marc的良好交互性,利用Marc的二次开发功能,对轧制过程中的AGC进行参数化建模和属性定义。结果表明,随着入口厚度的变化,若不采用AGC调控,出口厚度不能保证恒定;采用AGC调控后,出口厚度不随入口厚度变化而变化,且轧制力呈现规律性变化,克服了建模和属性定义的繁琐操作,参数化模拟了AGC调控前后的轧制过程,节省了操作时间。

液压机工作时的过程数据曲线的高速记录对于全面了解产品材料的动态受力情况和产品生产工艺的优化具有重要意义。基于Python,利用Snap7开源库,开发了适用于以西门子S7系列以太网PLC作为控制器的液压机的过程数据采集系统。在某液压机上实际运行结果表明:该系统能够稳定运行,且能对液压机的多路过程数据进行高速实时采集、显示和存储。

为提高液压支架自动跟机仿真过程的效率和智能化水平,解决现有模式下需要进行繁琐复杂的参数设置和操作等问题,满足工程现场简便快速开展仿真分析的需求,基于AMESim的二次开发功能,结合Python设计并开发了液压支架自动跟机仿真分析和优化系统,并以转龙湾23104工作面为例进行了工程应用。对比分析本仿真系统与传统仿真系统,结果表明:本系统极大地简化了仿真分析过程,有效解决了传统仿真过程繁琐复杂的问题,提高了仿真过程的效率和智能化水平,具有明显的优越性。

为实现微细车削自动化加工,基于LabVIEW开发微细车削加工控制系统。该系统使用模块化设计,包括初始化模块、定位对刀模块、G代码加工模块和实时坐标显示模块,通过计算两轴的速度比例并赋予相应值实现斜线插补,通过逐点比较法实现圆弧插补。为提高微细车削编程效率,基于Python开发微细车削G代码自动生成系统,该系统包括参数设置模块、切削设置模块和G代码生成模块。利用G代码自动生成系统获取G代码,然后将生成的G代码导入到微细车削加工控制系统

通过对带有横向花纹沟的12.00R20子午线轮胎进行瞬态滚动分析,提取轮胎滚过路面时花纹块上表面位移随时间的变化曲线;建立单个横向花纹沟、路面以及周围空气域模型,在花纹块上表面加载位移时间曲线;基于双向流固耦合进行流场数值模拟并进行噪声预测,分析了横向花纹沟横截面几何参数对轮胎泵气噪声的影响。结果表明,轮胎花纹沟泵气噪声随着花纹沟的宽度的增大而增大,随着深度的的增大而增大,但随着壁面拔模角的增大而减小;且深度影响最大,拔模角次之,宽度影响最小。

车辆换档回路是电液自动换档操纵系统的重要组成部分，它是由多种液压元件组成并协同工作的复杂液压系统。为了更方便地对重型车辆换档液压回路的AMESim仿真模型参数更改和模型求解，基于PyQt开发了重型车辆换档液压回路仿真程序，叙述了仿真程序的开发过程，并通过台架试验验证了车辆换档液压回路的AMESim仿真模型的正确性，开发的程序不仅能满足研究的要求，而且提高了仿真效率。