基于方位特征集(POC集)的并联机构拓扑设计理论与方法,设计了一种新型3自由度(DOF)的具有圆柱面平移和一转动(2T1R)的并联机构,并且对该机构进行了拓扑特性分析。主要包括方位特征集、自由度和耦合度计算;对机构进行运动学分析,求解机构位置的正逆解,并对该机构进行了数值验证;基于机构位置的正逆解方程,分析了机构的工作空间及转动能力。为该机构后续的尺度优化、误差分析及动力学分析奠定了基础。

从内蕴几何角度出发,设计了一款新型单自由度的具有沿着相贯线平移特性的机构。根据方位特征集(POC)理论计算了机构的自由度,并对其进行了运动学分析;建立坐标系求解机构的正、逆位置解并进行了验证;基于机构的原理图,以某一具体尺寸参数建立三维模型,导入Recur-dyn中进行运动学仿真,分析了末端运行轨迹输出特性,验证了机构的可行性。

针对育秧机中铺盘调节机构的型综合问题进行分析,基于方位特征集的并联机构拓扑设计理论与方法,综合出了14种以移动副为驱动的可用于铺盘调节机构的3自由度2T1R并联机构;考虑实际应用需求,从中优选出一种具有较强实用性的机构,并对该机构进行了拓扑特征分析和运动学分析,为后续具体的结构设计奠定了理论基础。

阐述了可调阻尼液压减振器的设计方案,对可调阻尼减振器性能进行了理论分析,针对减振器拉伸和压缩阶段各进行了力-速度特性计算,推导出数学关系式,在原车被动液压减振器的基础上,改进设计了一种节流口式可调阻尼液压减振器,并对此进行了台架试验。试验结果表明所研制的可调阻尼液压减振器阻尼力与步进电机转角成对应关系,符合设计和使用要求。

近年来随着高速列车速度的不断提高,气动噪声问题日益严重,车间连接风挡为列车的主要气动噪声源,对其采取降噪措施可以有效降低车内噪声。本文通过实车噪声试验,明确风挡区域车内外噪声状况;建立含有风挡区域的流体仿真模型以及内外风挡声腔之间的声学仿真模型,采用LES大涡模拟获得风挡区域表面声源,仿真研究了风挡端墙添加吸声材料后内外风挡声腔内的降噪效果。

分别采用低温相变焊丝和ER70-G焊丝对液压支架用800MPa级高强钢Q690进行了GMAW对接焊,焊后对焊缝金属的显微组织、相变特征、冲击性能以及接头的拉伸性能和残余应力分布进行了研究。结果表明:低温相变焊丝的焊缝组织为板条马氏体和残余奥氏体,板条马氏体束平均尺寸为22μm,ER70-G填充焊缝组织为针状铁素体和少量粒状贝氏体。低温相变焊丝的焊缝金属Ms点为190℃,Mf点小于0℃,由相变引起的线性膨胀率为0.72%;ER70G填充焊缝在465℃开始发生组织转变,在388℃结束,由相变引起的线性膨胀率为0.31%。低温相变焊丝填充接头焊缝区为压应力,ER70-G填充接头焊缝区为拉应力,说明低温相变焊材可有效降低焊接接头的残余拉应力。两种焊丝所得接头均可满足Q690的力学性能要求,且焊缝冲击断口断裂形式均为韧性断裂。