数字孪生车间近年来逐渐成为大众关注的热点,它可借助虚实融合技术实现物理车间与虚拟车间的互联互通,使得虚拟车间的信息更加贴合现实,有助于实际生产。基于数字孪生概念、数字孪生车间的特性和研究应用,对数字孪生车间的虚实融合研究进行综述。介绍了虚实研究对象,即物理车间和虚拟车间;论述了虚实融合系统中车间服务系统的工作过程;分析了虚实融合技术的三大关键部分及相关技术的支撑。最后对数字孪生车间的虚实融合问题进行了展望。

研究了摩托车受到不平路面激励而产生的垂向随机振动。摩托车采用四自由度垂向振动模型,构建了摩托车振动分析有限元模型。运用路面不平度随机振动的功率谱密度分析方法,拟合了不同路面等级、不同车速下三种行驶情况的路面时间频率功率谱密度作为路面激励,得出了摩托车整车的模态特性以及对应的加速度响应功率谱密度。结果表明：路面不平度和摩托车行驶速度对结构随机振动响应影响较大,而当结构某阶固有频率与瞬时的空间频率一致时发生共振。此分析方法可用于研究摩托车的舒适性和平顺性,具有较强的工程实用价值。

设计了一种装载机液压机械无级变速箱,确定了各个零件的参数,并对液压系统的转速特性、行星排的转速特性以及液压机械复合传动系统的转速特性进行了理论分析。在建立的三维模型基础上,对其进行了运动学仿真,研究了变速箱的换段条件及其转速曲线并与理论值进行比较。结果证明所设计的变速箱的结构合理,能满足传动比要求,也能完成预期的变速过程。

以汽车减震器密封用的往复式骨架油封为研究对象,基于润滑理论建立密封界面内的流体润滑数值计算模型来分析往复式骨架油封的密封性能,该模型耦合了固体力学、流体力学以及变形力学分析。采用ANSYS有限元分析提取密封区的静接触压力进行固体力学分析,采用超松弛迭代法求解雷诺方程进行流体力学分析,采用影响系数法求解密封唇面的变形,其中假定密封唇面的微凹凸形貌具有正弦和双余弦分布。通过模型分析密封唇面微凹凸形貌、往复速度对密封界面内的油膜压力和厚度的影响规律。结果表明在2种不同形式的密封唇面微凹凸形貌下,内行程中密封界面内的油膜压力大于外行程的;密封唇面微凹凸形貌以正弦函数分布,往复式骨架油封密封处发生泄漏;密封唇面微凹凸形貌以双余弦函数分布,往复式骨架油封具有良好的密封性能。

往复密封性能是影响机械设备高效性、可靠性和安全性的关键因素。随着往复密封设计的需要以及实际应用环境的复杂化,往复密封理论研究的重要性日益凸显。围绕往复密封的数值模拟及仿真研究现状,从力学与弹性流体润滑效应研究、瞬态效应及热效应的研究三方面进行详细阐述,并讨论了现存问题。

针对某公司全新设计的一种液压机械无级变速箱，为了分析工作过程中其齿轮所受到的啮合力以及接触应力是否满足要求，首先在一个恒定的输入转速下对变速箱进行动力学仿真，将仿真得到的输出齿轮的啮合力和啮合频率与理论值进行比较分析，然后将动力学仿真结果作为边界条件，再对齿轮对进行接触应力有限元分析。结果显示齿轮三向啮合力的仿真值为586．3、267．5、124．1N与理论值596．8、221．3、116．ON相差甚微，啮合频率仿真值为106．8Hz与理论值110．9Hz基本吻合，接触应力分析值在250-300MPa之间也与理论值285．14MPa基本一致，说明了齿轮模型的正确性以及动力学和有限元分析方法的合理性。