在天线杆结构的设计中,为适应某些特殊要求,开始采用底部使用球支座结构、以拉索稳固的天线杆结构,来满足特殊的使用要求.特殊环境下,其所受的外载荷(主要指风载)对结构的强度有很大的影响.为提高天线杆结构的可靠性,应用力学基本原理与算法,对台风冲击条件下的杆结构受力与变形进行分析,提出了一种结构强度和变形的简便计算方法,计算结果满足设计要求,符合工程实际.

实际工程中大多数结构是处于变化较大的环境中,如:温度的变化等.由于环境的变化,将会导致结构的设计及计算发生相应的变化 .为此以球支座结构、伞状分布的拉索稳固的天线杆为研究对象,在天线杆处于温度变化较大的环境中,应用力学基本原理与算法,给出了在温度变化影响下,该天线杆的稳定性及安全系数的计算方法.该计算方法符合工程实际,对同类或近似产品的分析具有一定的借鉴作用.

研究基圆-变径基圆-基圆组合型线涡旋盘的优化设计问题。根据该组合型线的特点和涡旋盘的形成方法得到了涡旋盘的几何模型,建立了行程容积和面积利用系数为优化目标的数学优化模型,利用MATLAB遗传算法工具箱对目标函数进行多目标优化,同时与具有相同涡旋圈数的基圆渐开线涡旋盘进行对比,还讨论了设计参数对行程容积和面积利用系数的影响。结果表明:优化后的两个目标函数值较优化前均有提高,且优于基圆渐开线涡旋盘,表明了该优化模型的有效性,为该组合型线涡旋盘的优化设计提供了参考。

刚度是影响柔性铰链机械性能的重要参数指标,建立复合型柔性铰链拉伸刚度模型,在不同参数、不同尺寸条件下计算其解析解,通过ANSYS Workbench对其进行静力学仿真,分析各个结构参数对其刚度的影响,同时得出该种复合柔性铰链在同等尺寸及力的作用下比传统双边平行铰链有较大的输出位移。在解析解与仿真结果误差较小的情况下,设计出一种参数最优化的复合柔性铰链并搭建了测量平台,对滚珠丝杆驱动的导轨进行了直线度误差测量,将其结果和激光干涉仪测量结果对比,验证了基于该柔性铰链搭建的测量平台满足直线度的测量需求。

针对6061铝合金车身和科技横梁积木制作的创客机器人运动不稳定问题,使用3D打印轻量化技术制造创客机器人车身,减轻了其质量、优化了其结构、改进了其性能。通过有限元分析仿真6061铝合金车身和3D打印轻量化车身的总体刚度,通过对比验证了3D打印创客机器人车身的刚度满足要求。基于FDM打印原理和设置最优切片参数3D打印了创客机器人车身,进行了轻量化效果分析和不同填充率下弹性模量的研究,解决了创客机器人运动不稳定的问题。

在导光板模具钢上加工的微结构阵列的精度决定导光板的质量。在精密撞点机上加工导光板模具的过程中,需对加工的微结构阵列在位检测,因导光板模具取下再放回机床时加工条件已发生改变,后续撞点加工已无任何意义。通过Halcon研究的精密撞点机在位检测系统可以高精度的检测微结构阵列直径和圆心距,在检测系统设计中采用了阈值分割、圆孔填充、开运算等算子和运用了亚像素边缘提取和最小二乘法拟合圆等理论。通过高精度的白光干涉仪和设计的检测系统分别对相同的微结构阵列进行检测,通过检测数据对比验证了测量系统满足设计要求。