电线成圈包膜技术是电线电缆行业的核心技术,成圈头是成圈包膜设备的最重要的核心部件之一,对电线电缆行业电线电缆成圈生产效率起着决定性的作用。目前成圈头的工作效率普遍不高,工作稳定性也比较低,大大制约了相关产业的发展。本课题在已有的成圈头基础上对其重新设计,并且论述其工作原理,进行理论分析,对于轴承关键部件易出现应力集中和易疲劳磨损的部位进行强度校核以及部件选材的分析,分析结果对工程应用有指导意义,有利于工程实际应用。

针对常规电力计量装置电压异常监测终端平台抗干扰能力较差的问题,构建电力计量装置电压异常状态自动监测终端平台。介绍了平台的硬件结构和组成,设计了DSP模块,对自动监测终端平台的电力计量装置接入方式——直接接入方式和间接接入方式进行了分析;利用C语言编写软件,实现了电力计量装置电压异常状态自动监测终端平台自动抄表、监控、故障记录、参数设定与查询、异常检测等功能。对该平台与传统平台进行了试验对比,结果表明,该平台抗干扰能力强,能准确地监测到电网电压的异常情况。

运动副存在间隙会造成机构精确度的降低,为了研究运动副间隙对机构运动可靠性的影响,以含间隙转动副的平行双曲柄四杆机构为研究对象。根据运动副对目标构件的作用特性定义了运动副的性质,利用ADAMS研究了间隙运动副对机构不同目标构件运动特性的影响。结果表明二级驱动间隙副比一级驱动间隙副对目标杆Ⅲ运动特性的影响更明显,但杆Ⅲ长度增加会减弱二级驱动间隙副的影响;另外,驱动间隙副比约束间隙副对目标杆Ⅱ的速度影响更大。

静态优化设计很难满足工程结构对于动态性能的实际需求,而动态优化设计不仅计算周期长,且由于受动态约束影响结果不易收敛。采用面载荷等效方法对动态载荷进行等效静态转换,对比连杆关键位置在等效静态载荷和动态载荷作用下的应力和变形,其最大误差均小于4.2%,验证了动态载荷等效静态转化的准确性。基于等效静态载荷法进行连杆动态优化设计,优化后连杆质量降低了6.70%。研究结果表明,基于等效静态载荷法的动态优化充分考虑了质量和惯量的变化对系统动态行为以及部件载荷的影响,更能满足实际工程的应用需求。

圆碟形水下滑翔机结构质量大小对其性能影响较大。为提高圆碟形水下滑翔机结构分析效率,在圆碟形水下滑翔机耐压壳结构分析的基础上,对圆碟形耐压壳结构进行参数化设计及优化研究。运用ANSYS参数化设计语言APDL对圆碟形耐压壳进行参数化建模与分析,采用零阶与一阶相结合的优化方法,对圆碟形水下滑翔机耐压壳结构进行轻量化设计。结果表明,参数化分析方法有效地提高了分析效率,优化后所得最优解与初始值相比,质量减轻了29.4%,圆碟形水下耐压壳轻量化效果明显。

以城际交通的动能制动回收飞轮储能装置为工程背景,分析地铁出站加速运行时,地面振动对飞轮储能装置转子的影响。首先,利用整体法和能量法,在定子基础振动和转子不平衡力的基础上,通过拉格朗日方程建立了包含飞轮电池基础振动的八自由度刚性模型。然后,利用MATLAB软件中的ode函数,进行模型仿真和分析。结果表明,在外部激励和转子自身不平衡振动的影响下,转子会出现诸如概周期、混沌等丰富的非线性振动现象。转子在高速条件下还会出现"拍振"现象。磁悬浮转子的最大稳定转速为3980rad/s。当超过临界转速后,转子的振动幅值和共振频率会小幅度增大。

这里介绍了一种专门用于拾取和放置的六自由度并行机器人,该机器人具有高速和高载荷自重比的封闭式运动结构。这里针对六轴并联机器人运动控制和视觉抓取问题进行了深入的研究。首先针对六轴并联机器人的逆运动学问题进行求解;其次本文提出了牛顿修正法的六轴并联机器人实时正运动学求解方法;再次利用图像学形态算法从图像信息中确定待抓取目标的形态学特征,采用目标中心定位方法进行视觉抓取;最后利用实验验证了六轴并联机器人运动学和视觉抓取模型的正确性。结果表明该策略在较短的执行时间内,位置和方向参数的精度分别接近0.008mm和0.0012°。

采用基于低色散、低耗散计算气动声学方法的LES技术计算分析了Mach 1.4和Mach 0.6三维开式方腔可压缩振荡流动及其诱导的强噪声环境。通过与已有实验和数值结果对比,证实了本文开发的LES计算程序的可靠性。深入分析LES空腔流计算结果,表明超声速来流条件下剪切层大尺度涡结构与空腔后缘撞击形成了声-流耦合自持振荡的声反馈环现象。同时,复杂非线性涡系运动导致超声速空腔流呈现出多个特征频率主导的压力脉动特性。当压缩效应减弱时,亚声速空腔流动的剪切层涡团与空腔后缘撞击形成与超声速情形基本一致的声-流共振现象,但压力脉动幅值显著减弱,且脉动频率减小。

铣削功率动态建模对于机床能耗评估具有重要意义,采用圆柱螺旋立铣刀,建立了铣削功率的动态预测模型。将立铣刀离散成一系列无限小的斜角切削单元,运用斜角切削理论建立了流动应力关于应力、应变率和温度的方程,采用数值方法计算出流动应力,将流动应力转化为铣削力,再将铣削力转换为铣削功率。最后对45#钢进行多组不同铣削用量的立铣实验,实验结果表明,建立的铣削功率动态模型误差在10%左右,并且分析了产生误差的原因。

基于FLUENT进行了数值模拟试验,探讨了匀胶托盘几何参数对硅片形变的影响。研究结果表明：在相同真空负压作用下,当承片台直径D小于30mm时,硅片的形变主要为翘曲变形;当承片台直径D大于45mm时,硅片的形变受旋涂匀胶托盘形变的影响增大,在硅片边缘处发生下翘形变。在相同出口速度下,硅片中心周围处的形变和真空度均随着真空吸片口直径d的增大而增大。当承片台面积为其所吸附硅片面积的（1/2～3/5）附近且真空吸片口直径为3mm左右时,旋涂硅片的形变量最小。