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机械制造工艺对称性的概念体系及其应用思路
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冯培恩, 刘伟平, 马友才, 李立新
工程设计学报. 2010 (3): 161-167.
为系统地研究对称性在机械系统制造工艺中的存在、功效及应用规律,提出工艺对称性的概念,构建由工艺方法对称性、工艺过程对称性和工艺设备对称性组成的多层次分类体系.进而对工艺对称性中的组合/分解对称性和时空对称性加以细分,并举例说明了它们之间的区别.机械制造工艺对称性不仅能被用于提高机械制造工艺水平,而且能被用于提高机械施工设计水平,说明了这两者之间的联系、区别和互动.举例分析表明,提出的概念体系完整地体现了对称性在机械系统制造工艺过程中的各种存在,为进一步研究工艺对称性设计规律、建立机械工艺对称性设计方法提供了理论基础.
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激光转台芯部结构动态特性研究与优化
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谭启檐, 高云国, 王小庆, 薛向尧
工程设计学报. 2010 (3): 186-189.
以有限元分析与模态分析理论为基础,结合有限元分析软件,建立激光转台芯部结构的有限元分析模型,并分析其动态特性,分析结果表明结构设计基本合理,但需进行优化处理.利用结构优化理论,建立芯部结构的优化数学模型,并对其进行优化.在保证结构的最小一阶固有频率和最大静态变形的基础上,使芯部结构的质量减轻了41.43%,结构的一阶固有频率变化了17.10%.最后,对优化后的模型进行静力学和动力学校核,结果比较理想.
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基于有限元分析的高精密柔性夹具优化方案设计
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刘东红, 赵建才, 张翊翔
工程设计学报. 2010 (3): 190-195.
针对高精密加工过程中柔性夹具的变形问题进行理论计算和实验分析.首先应用CAE软件对现有柔性夹具进行有限元分析,分析夹具变形问题.然后通过CAD软件改变该夹具模型的结构参数和尺寸参数,优化夹具构造,以减少定位过程的夹具变形,并再次通过CAE软件进行分析,验证优化效果.通过增加夹具体主平面刚度、增加夹具体肋板刚度和改变夹具定位点位置等方法,实现夹具体的最大变形量满足加工精度的要求.实验分析以定位点变形为研究对象,测量得到4个定位点在夹具装夹过程中的变形量.实验结果基本符合理论计算结果,得到最终优化方案的4个定位点变形量均小于001 mm,满足了该高精密加工中对夹具体的精度要求.优化方案在实际生产中得到实施,效果良好.
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基于提取特征的挖掘机斗齿的几何反求和模型重建
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王春香, 李乐, 王建国
工程设计学报. 2010 (3): 211-214.
为了研制可以和现场机型斗齿座配套的挖掘机新型复合材料斗齿,首先需知斗齿结构的全部设计数据.斗齿是一种外形不规则、内腔有配合要求的形状复杂的功能零件,要获取其全部结构尺寸参数,使用一般的测量器具极其费时,测量精度也无法保证,尤其是对精度要求相对最高的斗齿内腔形状和销孔位置等部分参数更是难以检测.为此,采用实物反求工程的技术路线,研究了斗齿结构参数的获取方法.针对实测到的斗齿点云数据,提出以实体模型的建立为目的首先提取关键形状的特征线,再将提取结果用于三维模型的重建.介绍了借助Imageware软件完成特征线提取以及Pro/E软件创建实体模型的策略和步骤.按反求CAD模型生成的工程图样试制的斗齿,经过了现场试用,结果表明包括斗齿内腔表面和销孔位置等重要参数在内的尺寸和形状反求精度符合要求,说明了所采用的技术路线可行、有效.
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双筒式减振器异响试验分析
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么鸣涛, 顾亮, 管继富
工程设计学报. 2010 (3): 229-235.
减振器在工作过程中产生的异响是其内部质量的外在体现,是影响车辆声学舒适性的一个重要因素.为了更好地分析减振器异响问题,模仿实车中的减振器安装方式,在电液伺服减振器道路模拟系统上对其进行台架试验,分别采用时域分析和频域分析的方法来研究减振器异响的产生机理.在减振器行程换向时,正常件的活塞杆加速度峰值小于异响件的活塞杆加速度峰值.正常减振器和异响减振器活塞杆加速度功率谱均方根值在500~1 000 Hz带宽内存在较大差异,并且这种差异随着试验频率的增大而愈加明显,正常减振器在此带宽内的活塞杆振动能量小于异响减振器的活塞杆振动能量.通过对双筒式减振器进行异响试验分析,可为工程应用中减振器异响的分析及评价研究提供参考.
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