为了提高三维数字化制造工艺设计智能化水平,简化工艺路线决策过程,提出一种基于典型工序MBD模型的工艺路线决策方法。在制造特征分类的基础上构建了典型工序MBD模型,该模型融合了工艺决策规则、加工方法、机床和工装等工艺信息。通过加工特征与典型工序MBD模型匹配,减少了工艺决策步骤。为保证工序安排的合理性,定义加工元为最小信息实体,通过加工元的合并、排序,得到最优工艺路线。以飞机双面大框结构件的三维数字化工艺设计实例验证了所提方法的有效性。

针对传统工程机械臂装配过程中存在的装配效率低、装配过程指标和产品特性无法得到全面反映等问题,在装配过程中引入数字孪生理念,研究基于数字孪生的工程机械臂装配过程建模与仿真技术。通过机械臂装配信息的提取处理,构建了数字孪生环境下装配工艺信息库,为机械臂虚拟装配模型构建奠定基础。通过虚拟空间与实体空间的实时数据交互,形成完整的装配数字孪生体空间。以某挖掘机机械臂的装配线为例,说明了基于数字孪生的装配仿真可实时监测装配过程并对其配置优化以提高装配效率,实现有效的闭环反馈机制。

油气悬架因其非线性刚度和阻尼特性,在工程车辆上得到广泛应用。两级压力式油气悬架可以降低车辆重载时的刚度,同时悬架结构参数对其性能有着重要的影响。为了合理地选择两级压力式油气悬架的结构参数,以某型矿用自卸车1/4油气悬架为研究对象,对悬架性能评价指标进行理论分析,在AMESim中搭建了两级压力式油气悬架模型,通过分析得到结构参数变化对油气悬架性能的影响趋势,并采用Morris法分析了结构参数对悬架性能的灵敏度。结果表明:活塞杆外径和缸筒内径为影响两级压力式油气悬架垂直加速度和动行程的敏感因素;动行程与活塞杆外径呈正相关、与缸筒内径呈负相关;适当降低高压蓄能器的初始压力,可提升车辆平顺性。成果为两级压力式油气悬架结构参数的选择提供参考。

装配式综合管廊的截面尺寸大、吨位重,且质心与形心不重合,管廊吊装时易出现偏载现象。为保证管廊节段吊装的安全性和稳定性,提高吊具液压缸组的同步控制精度,研究了相邻交叉耦合与改进PSO模糊PID相结合的同步控制策略。根据吊具结构及液压系统,搭建了阀控非对称缸数学模型。通过在线性递减权重中引入混动因子对粒子群算法进行改进,采用改进PSO对量化因子和比例因子进行更新迭代,实现了模糊PID参数的优化。对吊具4个液压缸进行同步控制仿真,并与试验数据对比。结果表明:相较于传统PID和模糊PID,在改进PSO模糊PID控制下,管廊吊具系统运行稳定,响应速度更快;工程试验的液压缸组最大同步误差为2.43 mm,吊装最大倾角为-0.51°,验证了同步控制策略的有效性。

冷却风扇噪声是振动压路机的主要噪声源之一,对其降噪需求日益迫切。以某型号振动压路机冷却风扇为研究对象,利用大涡模拟法和声比拟法进行流场数值模拟和频谱分析,对比均布、无规则非均布和优先数系排布条件下的风扇性能,重点研究不同叶片排布方式对风扇气动性能、流场特性及噪声特性的影响。结果表明相比均布风扇,非均布结构对离散噪声有弱化峰值和移频作用;无规则非均布和公比过高优先数系排布易导致流场紊乱;选取公比合理的优先数系排布可在保证风扇气动性能和流场特性基础上,起到明显降噪效果,其中1.03公比条件下效果最佳,其总声压级平均降低3.28 dB。研究结果可为工程机械轴流风扇设计及其降噪方法研究提供一定参考。

为解决综合管廊预制模板存在的混凝土胀模、支撑体系失稳、合模脱模效率低等问题,依托雄安新区长节段大吨位装配式综合管廊示范项目,研制出一套综合管廊整体预制液压模板。在综合管廊整体预制特点及施工流程分析的基础上,对液压模板的侧模、端模、内模结构及其驱动机构进行详细设计。侧模采用液压驱动机构,可避免拆模过程的廊体划伤;端模采用直线驱动机构,可使模板本体受力均衡;内模采用自行走装置和导向机构,可提高模板拆装效率;防鼓胀装置和姿态保持装置,可保障预制管廊的成型质量。开展预制液压模板的现场试验和工效分析可知,该液压模板可有效提高长节段大吨位综合管廊整体预制的质量和效率。

矿用自卸车具有载重量大、能够在恶劣路况行驶的特点,油气悬架因其刚度和阻尼的非线性特性能较好适应外载荷激励变化,在大型工程车辆中得到广泛应用。为解决单气室油气悬架在车辆重载时刚度过高的问题,设计了一种新型两级压力式油气悬架,并以某型矿用自卸车1/4油气悬架为研究对象,通过仿真和实验对比分析了单气室油气悬架与两级压力式油气悬架在通过路面障碍物时的系统输出特性。结果表明:通过高度120 mm的路面障碍时,与单气室油气悬架相比