针对增强现实(AR)装配技术中进行手动零件装配时,其零件配合环节装配位置不准确且操作复杂的问题,这里提出基于特征识别的AR装配配合方法简化装配过程,提高虚拟装配的效率。首先使用随机采样一致性(RANSAC)算法进行模型的平面与轴孔特征识别,然后将零件模型与其特征的对应向量导入到Unity3D物理引擎中对配合方法进行设计,最后将完成的装配系统在HoloLens AR眼镜中进行操作实验。实验表明,使用自动配合方法的AR装配系统在装配效率上比传统CAD装配效率更高,操作方式便捷且AR装配者操作沉浸感更好。

在维修和培训过程中,机电产品的虚拟拆装系统可以降低对硬件设备的依赖,能够减少设备的损耗。通过研究液压调平举升平台的VR(Virtual Reality)拆装系统,分析其结构组成和工作原理,基于Unity3D开发环境,编写交互脚本,以HTC Vive Pro2.0作为交互设备,完成了三维模型的构建与处理、虚拟场景的设计、碰撞检测、拆装序列规划、交互功能的设计、用户界面的设计以及拆装功能的设计,开发出沉浸式人机交互的虚拟拆装系统,实现场景漫游、结构认知、拆装引导和虚拟拆装训练等功能。实验结果表明:所开发的虚拟拆装系统沉浸性良好,交互方便,虚拟拆装训练效率高。

介绍了利用超声波传感器实现无接触式空气测距的原理和硬件组成,并充分考虑到测量环境温度对超声波传递速度的影响,通过温度补偿的方法对传递速度予以校正,而且可以马上检测声波在现场的传播速度并被采纳,因此具有非常高的测量精度,能实时地将测量数据上传给PC机,具有硬件结构简单、工作可靠、测量误差小等特点,现该产品已经被上海造纸机械电控技术研究所用于造纸设备复卷机的旋转辊位移检测上,实践证明达到了各项指标的要求。

针对串联主缸踏板行程模拟器展开研究,分析了在正常工况和前、后腔分别漏油工况下踏板力的传递途径、踏板感觉及其影响因素,采用模糊自适应PID控制方法对影响参数进行在线自整定,以控制电磁阀来建立良好的模拟制动感觉。最后,采用Matlab-AMESim联合仿真,研究了踏板行程模拟器的主要参数变化时对踏板力与行程特性关系的影响,仿真实验结果表明,本文控制方法可使制动踏板特性在正常工况和前、后腔漏油工况下均满足设计要求。

为了精确构建复杂机械设备数字孪生模型,提出了一种针对多异构并联机构组合体的数字孪生方法。设计了面向特殊机电产品的多异构并联机构组合体数字孪生系统,对该机电产品的多异构并联机构组合体进行运动仿真。搭建了数字孪生虚拟实体,设计了相应的多异构并联机构组合体运动学位姿求解算法;通过信息物理系统(CPS)连接虚拟实体与物理实体,实现了虚拟实体与物理实体的运动关系映射,虚拟实体的运动与物理实体保持同步。仿真和实际运行表明,算法效率满足实时运行需要,多异构并联机构组合体数字孪生系统满足数字孪生高同步性要求。

以载人救援提升装备大容绳量卷扬为研究对象,对卷扬系统的钢丝绳模型、卷扬模型、负载敏感泵模型、负载敏感阀模型、卷扬系统仿真模型进行了理论分析,对卷扬系统液压系统进行AMESim建模,通过设计参数输入,仿真研究了变速PID控制方法应用前后钢丝绳速度输出动态特性,在卷扬转速恒定情况下,将第1层~第8层钢丝绳速度变化率42%控制稳定到速度恒定,仅在卷扬钢丝绳换层时有0.01 m/s的速度波动,仿真结果验证了变速PID控制方法的有效性,应用该控制方法可以解决卷扬系统载人提升过程中钢丝绳速度波动问题,对研究卷扬系统有借鉴意义。

针对目前汽车界齿轮齿条式转向器常用的两类传动比模型，一类是梯形式传动比模型，由于存在拐点导致驾驶员在行驶过程中产生不适感，另一类光滑过渡曲线式传动比模型的计算复杂等问题，提出了一种转向器齿扇齿条传动比模型设计。从该传动比模型的角度出发，根据平面啮合方程以及坐标变换公式，建立了非圆齿扇齿廓的参数方程，根据包络原理和齿条范成法，在MATLAB编程中实现了齿扇齿条的二维建模以及加工仿真，基于有限元分析方法，在Workbench中对建立的三维模型进行了力学性能分析。通过仿真分析校核了强度，证明了该设计方法具有可靠性和正确性，同时该类传动比能有效的提高汽车转向性能，对转向器的设计具有借鉴意义。

根据国内外主要常规岛设计规范要求,结合AP1000反应堆主给水系统运行特点,提出3×33.3%、4×33.3%、3×50%及2×50%四种配置方案。利用动态经济比较法进行技术经济分析,得到以下结论：从经济角度分析,3×50%方案较优,尚需反应堆设计方进行相关系统瞬态验算和修改相关控制逻辑;从技术成熟角度分析,3×33.3%方案较为成熟,但在给水泵发生跳闸时存在一定的经济损失。

采用AMESim和ANSYS Maxwell建立了电-液制动系统中高速开关电磁阀的模型,对其动态特性进行仿真,并通过台架试验进行验证。结果表明,所建模型能很好地反映电磁阀的动态特性。