三维点式感应淬火电磁热耦合场数值模拟
针对45钢三维点式感应淬火工艺进行参数设计,建立点式感应淬火过程的电磁场及温度场的非线性偏微分方程组,在有限元软件ANSYS中使用耦合场分析的方法实现了对加热功率为36kw,电流频率为50kHz的感应热处理工艺的数值模拟。结果表明,在综合考虑表面组织完全奥氏体化及感应加热效率的情况下,该工艺的最佳加热时间约为2s。通过模拟分别得到使用冷却水和冷却油作为冷却介质时的感应淬火过程中的温度变化规律,结合45钢的连续冷却转变曲线,以马氏体转变临界冷却速度为判断依据,对淬火后工件表面组织进行预测,结果表明两种淬火条件均可以实现表面组织马氏体转变,实现工件的表面强化,且淬硬深度均约为1.0mm。
一种仿牛机械足的设计与分析
基于仿生学,设计了一种仿牛机械足,可应用于四足步行机器人。首先介绍了四足机器人的总体设计方案。然后根据牛足在泥地、软土地行走的功能特点,设计出仿牛机械足,运用Solidworks对仿牛机械足进行建模,分析仿牛足的功能,并通过Solidworks静力学仿真模块对关键零件进行仿真分析。仿真结果表明仿生机械足可以很好地模拟牛足的功能并保证结构安全可靠。
新型卷弧刀翼探索研究
旨在解决强空间的约束下的尾翼增稳问题。结合马刀翼气动效率高和卷弧翼尺寸约束少的优点,创新性提出卷弧刀翼方案。通过结构设计,实现卷弧刀翼的折叠与展开锁定。采用CFD方法,计算了卷弧刀翼的气动特性,并将其与栅格翼结果进行了对比分析。结果表明,在一定马赫数范围内,卷弧刀翼增稳效果与栅格翼相当,阻力远小于栅格翼。卷弧刀翼作为一种新型增稳尾翼,具有工程可实现性,有望在尺寸约束和阻力约束都较强的环境下获得广泛应用。
羽流燃气属性对近距平板的受力影响研究
以研究真空羽流环境下近距卫星底板的受力问题为目的,采用基于NS方程的连续流数值仿真方法开展分析研究。发现了燃气比热比通过影响激波形状和膨胀扇区进而影响下游平板受力的结果。获得了比热比和总压为该类问题关键参数,平均分子量和总温为非关键参数,以及比热比增加将导致羽流在底板上产生的轴向力减小的结论。通过等效比热比混合气体的计算结果,说明了开展该类喷流影响模拟试验的可行性。
某型高速加工用ISO20刀柄焊缝疲劳性能试验研究
刀柄是高速工具系统的核心部件,其性能的优劣直接影响到刀具系统的可靠性。刀体与变幅杆之间的焊缝是刀柄的薄弱环节,容易发生疲劳失效。为了研究某型高速加工用ISO20刀柄焊缝的疲劳性能,通过常规试验方法对ISO20刀柄焊接试样进行了拉压疲劳试验。结果表明:随着最大加载载荷的降低,ISO20刀柄焊接处的疲劳寿命明显增长;当最大循环载荷降至0.15Fb时,疲劳寿命超过200万次;ISO20刀柄焊缝在应力比R=-1条件下,ΔF-N曲线的方程为lgN=11.732-5.156lgΔF。
一种平面二自由度并联机构工作空间分析
针对一种平面二自由度并联机构进行运动学分析,研究机构两类奇异位形的出现条件及奇异姿态,并全面讨论了机构两种运动学反解模型下存在的各种理论工作空间的形状及内接矩形面积的计算公式。通过一种量纲一化的参数模型,将机构运动学参数的无限设计空间转化为一个有限的设计面域,并绘制了最大矩形工作空间的性能图谱。利用该图谱,有效指导了机构运动学参数的优化设计。
火箭箱底数字射线检测系统设计
运载火箭贮箱箱底/筒段焊缝数字射线检测目前主要通过传统基于人工的射线照相,存在检测效率低、主观经验依赖性强、质量稳定性差等问题。为了实现运载火箭贮箱箱底/筒段焊缝数字射线高效检测,满足常态化高强密度发射形势下其快速、批量研制需求,研发一种基于双机器人协同的运载火箭贮箱箱底/筒段焊缝数字射线检测控制系统。该控制系统主要完成双机器人的协同运动、远程控制启动、伺服电机驱动、自动定位,并在上位机实现数据通信等功能。
一种智能物流车设计
智能物流车主要是由五自由度机械手臂、桁架型底盘和麦克纳姆轮组成,并集成了五自由度机械手臂控制系统和底盘控制系统。其中五自由度机械手臂能实现夹取物体的功能,基于麦克纳姆轮的底盘系统可实现物流车的全方位移动。
某型电磁换向阀的测试系统
根据电磁换向阀的测试需求,介绍了电磁换向阀的测试系统。该测试系统由液压单元、测控单元、软件组成,可以完成电磁换向阀的密封性试验、性能试验。
基于Fluent的纤维过滤器内部流场数值模拟
为了研究滤层结构和滤速对纤维过滤器过滤效果的影响,针对不同工况,运用计算流体动力学软件Fluent中的多孔介质模型对纤维过滤器滤层的边界条件和计算参数进行设置,对过滤器内部压力场和速度场进行数值模拟,对计算结果进行分析与讨论。以圆柱形滤层结构为研究对象,详细分析半径、厚度及滤速对过滤器内部流场的影响规律。结果表明,压力损失随滤速和厚度的增大而增大,近似呈线性关系;滤层上部滤速稳定,中下部速度波动大,半径对滤层压力损失和速度的影响较小。