为了满是不同设计参数的要求,对剪叉式液压升降平台进行动力学分析,以单液压缸推动2幅剪叉臂为基本单元建立受力分析的数学模型,推导出普遍使用的参数关系式,求出各铰接点的受力.校核危险截面,进而确定各关键结构参数,形成程序化的设计思路.应用Mathcad进行辅助设计可绘制参数曲线,初步实脱设计的参数化,对实际工程应用中不同规格产品的开发与设计,具有一定的借鉴患义.

针对剪切阀式磁流变液阻尼器运动过程中存在活塞杆晃动、活塞行程受导向环影响而减小等问题,设计了一种新型阀式磁流变液阻尼器,推导了其阻尼力模型.利用ANSYS软件对设计的阻尼器活塞进行磁路仿真,从而选取合适材料,并通过测试其阻尼特性,结合推导的阻尼力模型,分析了阻尼力的影响因素.结果发现:所设计的阻尼器属于外径大、行程小的阻尼器,其活塞运动速度对阻尼力具有较大影响.

为了提高挖掘机节能效果,提出了一种伺服电机驱动回转及补油系统,并开展节能及补油效果仿真分析。研究结果表明:以90°满载工况作为测试工况,整个制动过程结束后,回转平台达到了稳定运行状态,实现了精确控制的目标。相对最初的回转系统能耗减小,对回转系统节流与溢流过程的能耗起到明显的抑制作用。起动阶段蓄能器释放更少的油液,达到更小的压力波动幅度,延长了补油周期,实现作业效率提升。采用优选处理的变量马达能够大幅降低补油次数,实现更长时间的连续工作过程,工作效率显著提升。为伺服电机驱动回转系统配备260 mL/r的变量马达,实现补油频次的大幅减小,获得更简化的结构。该研究对提高挖掘机回转系统的工作效率具有良好的理论支撑作用,易于推广应用。

针对装载机动臂能量损耗大的问题,提出一种混合动力装载机动臂能量回收及再生系统,该系统采用蓄能器作为储能元件。首先分析混合动力装载机动臂能量回收及再生系统工作原理,其次对元件进行数学模型分析,最后运用多学科领域复杂系统建模仿真平台(AMESim)进行建模,以柳工ZL50C为仿真对象,在典型工况下进行仿真,并与传统系统进行比较分析。仿真结果表明:该混合动力系统动臂油缸响应速度快,能量回收效率达到66.9%,能量再生效率达到81.5%。该混合动力系统与传统系统相比,发动机为系统提供能量降低了21.3%,发动机油耗量降低了19.8%。该系统为装载机节能技术的研究提供思路,对于降低装载机作业成本有重要意义。

依据250 km/h和350 km/h高铁路线架桥的需求,对架设长40 m的新型混凝土箱梁,提出了一个新型运架一体式架桥机金属结构设计方案.主梁在架桥机中起承担起吊梁片的功能作用,是架桥机一个重要部件.通过分析架桥机架梁流程的整个工作周期,提取架桥机在整个工作周期中的两个危险工况即大跨度工况和大悬臂工况.对两个危险工况分别采用结构分析理论和有限元分析软件进行静态分析,通过对两者的计算结果分析比对,相互验证,得出新型运架一体式架桥机金属结构主梁的合理设计.

伸缩臂作为起重机的主要承载受力构件,其设计是否合理,直接影响整机的起重性能与安全.伸缩臂架为典型的薄壁板壳结构,破坏形式主要以发生屈曲导致承载能力下降,甚至发生安全事故.为满足起升重量和起升高度,保证伸缩臂的稳定性,已成为设计者需主要解决的问题.影响伸缩臂屈曲临界载荷的因素很多,包括支撑方式、截面惯性矩、长度以及材料等,而当支撑方式、材料、长度确定时,对屈曲临界载荷影响最大的因素是截面惯性矩.通过分析截面尺寸对截面惯性矩的影响,进而可以分析出截面尺寸对伸缩臂屈曲临界载荷的影响.针对伸缩臂抗屈曲失稳能力,采用理论结合有限单元分析法,以U型截面为例,分析了截面尺寸对伸缩臂屈曲失稳性能的影响,为设计者提供了一定的设计参考依据.采用合理的截面尺寸,提高了伸缩臂的抗屈曲能力.其他形式截面可借鉴同样...

变幅机构是门座起重机模型的主要执行机构,其变幅过程中悬挂点的水平性能是机构设计及原理展示的重要内容.根据原型机在工程应用中的要求,通过配置轨迹上3个水平准点给出了求解变幅机构的刚体位移矩阵方程,并对两种角度约束条件的给定方法进行了讨论分析.结合设计算例,在ADAMS软件中,对悬挂点在变幅过程中的水平落差和水平速度变化情况进行了仿真及预测.结果表明,采用该方法可准确按既定准点配置模型变幅轨迹,为工程中此类连杆机构的综合提供了参考.

大型工程施工涉及大量的设备和多个环节,其过程存在很多复杂、潜在的风险.将模糊理论与失效模式及影响分析（Failure Modes and Effect Analysis,FMEA）结合,以天津港某岸桥加高工程为例,建立模糊语言集和与其对应的模糊数,将不同的专家知识和经验进行有效的应用,尽力消除了不同专家评价时的主观因素对于结果的影响偏差,以提高FMEA的准确性.利用最低合理可行准则,从众多潜在失效模式中,分级确定危险程度,以便在施工过程中监控各危险源.

将W-M分形函数引入风电制动器制动过程的摩擦生热研究中,根据W-M分形表面形貌的特点及利用其特有的自相似性,以Matlab软件模拟出粗糙表面的分形曲面形貌.通过Creo软件建立不同分形维数的粗糙表面模型,运用Abaqus有限元软件分析分形维数、相对滑动速度、施加载荷对粗糙表面制动过程中闪点温度和接触压力的影响.结果表明：随着分形维数增大,摩擦区域块状热区的数量减少,而点状热区的数量增多;相对速度越大时,接触区域最顶端的微凸体节点温度也越大,非接触区域温度上升速率也越快;施加载荷增大时,微凸体的最高闪温点的温度变化幅度不大,但会影响热区的数量大小与次闪温点和非接触点的温度.

由于任务需求不同和装备管理体系不够完善,航天发射场特种机械设备出现了专用设备过多、型号规格复杂、互用性不高、利用率低下等问题,同时设备实现装备化管理保障难度大.为此,将模块化设计方法引入特种设备的设计以及装备化管理当中,总体目标是以较少的资源满足多样化的需求.依据变型设计的有关原理,运用功能模块置换,对特种机械设备进行通用化设计,提高设备的互换性与适应性,实现设备的装备化保障管理.