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面向精梳任务的高速变胞机构冲击动力学研究

机械工程学报 2024年第7期60卷 54-65页

作者：畅博彦韩芳孝周杨金国光天津工业大学机械工程学院天津300387 天津市现代机电装备技术重点实验室天津300387

精梳机是生产高品质纱线的关键装备,高速化是其发展趋势。精梳机的钳板机构是典型的力/位组合约束变胞机构,高速运行时产生的钳口冲击力对钳板开闭口定时和须丛梳理质量影响很大,是制约精梳机转速提升的关键因素,但目前对钳板机构的冲... 详细信息

精梳机是生产高品质纱线的关键装备,高速化是其发展趋势。精梳机的钳板机构是典型的力/位组合约束变胞机构,高速运行时产生的钳口冲击力对钳板开闭口定时和须丛梳理质量影响很大,是制约精梳机转速提升的关键因素,但目前对钳板机构的冲击动力学研究还很不够,对通过优化机构参数来降低钳口冲击力还缺乏一套系统的理论和方法。以力/位组合约束精梳机钳板机构为研究对象,基于机构学和多体系统动力学理论,对钳板机构的结构组成和工作构态进行分析,建立各子构态机构的运动学和动力学模型。基于接触碰撞理论描述钳板机构构态切换时上、下钳板的接触碰撞过程,建立钳口冲击力计算模型和计及冲击力作用的钳板运动规律求解模型,并与冲量方法相结合连同虚拟样机仿真验证所建模型的有效性。为了保证充分的钳板闭合时间以提高须丛梳理质量,研究不同机构设计参数对钳口回弹量和回弹时间的影响规律,为高效能精梳机转速的进一步提升提供理论依据。

关键词：变胞机构钳板机构构态切换接触碰撞力动力学

具有变泊松运动特性的剪叉式折展机构运动学分析

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工程设计学报 2024年第1期31卷 20-30页

作者：畅博彦闫圣杰梁栋关鑫韩芳孝天津工业大学机械工程学院天津300387 天津市现代机电装备技术重点实验室天津300387

为提高折展机构的折展率和支撑性能,提出了一种具有变泊松运动特性的剪叉式折展机构并对其进行运动学分析。首先,提出了一种单闭环厚板支撑单元并将其应用于三明治结构,利用ANSYS Workbench软件分析不同形状夹芯层对三明治结构支撑刚度... 详细信息

为提高折展机构的折展率和支撑性能,提出了一种具有变泊松运动特性的剪叉式折展机构并对其进行运动学分析。首先,提出了一种单闭环厚板支撑单元并将其应用于三明治结构,利用ANSYS Workbench软件分析不同形状夹芯层对三明治结构支撑刚度的影响,发现采用厚板支撑单元的三明治结构具有更好的支撑效果和更小的质量,且可通过改变结构设计参数来实现正负泊松比的切换。然后,根据泊松比的定义,设计了一种具有变泊松运动特性的正n边形剪叉式折展机构;基于螺旋理论,通过绘制闭环折展机构的旋量约束拓扑图分析得到其自由度为1,将折展机构分为3种模块并阐述了模块化纵向扩展的原理和过程。最后,建立了m层正n边形剪叉式折展机构的运动学模型并搭建了正四边形剪叉式折展支撑结构实物样机,进一步验证了机构的变泊松运动特性,这可为后续的研究提供理论基础。

关键词：三明治结构剪叉式折展机构螺旋理论运动学分析

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多闭环厚板折展蜂窝机构的几何设计与性能分析

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中国机械工程 2024年第7期35卷 1156-1167页

作者：畅博彦关鑫金国光梁栋天津工业大学机械工程学院天津300387 天津市现代机电装备技术重点实验室天津300387

基于厚板折纸理论设计出一种单闭环空间折展机构,并用螺旋理论对机构的自由度进行了分析。引入Myard类型约束和Sarrus类型约束,提出将机构自由度降低为1的2种方法,对应得到M型和S型折展蜂窝单元。将2种折展蜂窝单元的运动特征与平面镶... 详细信息

基于厚板折纸理论设计出一种单闭环空间折展机构,并用螺旋理论对机构的自由度进行了分析。引入Myard类型约束和Sarrus类型约束,提出将机构自由度降低为1的2种方法,对应得到M型和S型折展蜂窝单元。将2种折展蜂窝单元的运动特征与平面镶嵌原理相结合,构造出M型和S型折展蜂窝机构。研究了设计参数对机构折展率的影响规律,并以提高折展率为目标对机构的结构进行了优化。研究结果表明,M型折展蜂窝机构完全展开后可形成单侧平整的表面;S型折展蜂窝机构的折展率更大。

关键词：折展机构蜂窝结构 Myard机构 Sarrus机构折展率

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海上风电嵌岩群桩基础竖向承载特性模型试验研究

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太阳能学报 2024年第6期45卷 637-645页

作者：刘欣怡胡中波王钦科田德帅刘畅博李阔中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司成都611130 水电水利规划设计总院北京100120 西南科技大学土木工程与建筑学院绵阳621010

以福建海域风电场中使用钢管-混凝土组合桩的嵌岩群桩高承台基础为研究对象,通过室内缩尺模型试验的方法,对嵌岩群桩基础的竖向抗压承载特性和破坏机理进行研究,并与嵌岩单桩基础进行对比。研究结果表明:加载前期,钢管-混凝土组合桩群... 详细信息

以福建海域风电场中使用钢管-混凝土组合桩的嵌岩群桩高承台基础为研究对象,通过室内缩尺模型试验的方法,对嵌岩群桩基础的竖向抗压承载特性和破坏机理进行研究,并与嵌岩单桩基础进行对比。研究结果表明:加载前期,钢管-混凝土组合桩群桩之间的覆盖层和基岩与桩作为一个整体共同承载来自上部的下压荷载,这导致了群桩的桩端轴力增加幅度相对单桩较小,以及群桩的桩端阻力发挥受限,向下的应力较单桩更难扩散;加载后期,群桩之间出现连接裂缝,削弱了桩间土的承载能力,使得群桩的桩端阻力和端阻比增加明显。此外,为避免群桩效应的影响,钢管-混凝土组合桩的桩间距应在3倍桩直径以上。

关键词：海上风电桩基础承载力海上嵌岩群桩

两种钛合金半穿甲战斗部侵彻单层钢靶性能试验研究

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兵器装备工程学报 2024年第6期45卷 81-86页

作者：畅博张帆彭军全嘉林张萌昭西安近代化学研究所西安710065 西安理工大学西安710054

选取亚稳态β型TB17和高损伤容限α+β型TC4-DT两种高韧钛合金材料,对2种钛合金材料在高应变率条件下动态力学响应特性进行测试分析,并应用125 mm火炮发射装置开展2种钛合金半穿甲战斗部侵彻单层钢靶性能试验研究。结果表明,作为半穿甲... 详细信息

选取亚稳态β型TB17和高损伤容限α+β型TC4-DT两种高韧钛合金材料,对2种钛合金材料在高应变率条件下动态力学响应特性进行测试分析,并应用125 mm火炮发射装置开展2种钛合金半穿甲战斗部侵彻单层钢靶性能试验研究。结果表明,作为半穿甲战斗部的壳体材料,应选择屈服强度与冲击韧性匹配性好的钛合金,其中更应关注钛合金材料的塑性变形能力和抗冲击韧性;随着侵彻着角的增加,侵彻单层钢靶过程弹体头部侵蚀量及径向墩粗程度更严重,不利于弹体保持侵彻强度及装药安定性。

关键词：钛合金半穿甲战斗部单层钢靶侵彻着角

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叶面喷硒对胡麻生理特性、产量及品质的影响

作物杂志 2024年第4期 130-137页

作者：王文霞畅博凯夏清智慧杜杰吕梁学院生物与食品工程系山西吕梁033000

为探究外源硒肥对胡麻产量、农艺性状、生理特性及品质的调控作用,以‘同亚16’(TY16)和‘晋亚10号’(JY10)2个胡麻品种为试验材料,采用田间试验,设置6个不同硒肥剂量,分别为清水对照(T0)、20(T1)、30(T2)、50(T3)、70(T4)和90 g/hm^(2)... 详细信息

为探究外源硒肥对胡麻产量、农艺性状、生理特性及品质的调控作用,以‘同亚16’(TY16)和‘晋亚10号’(JY10)2个胡麻品种为试验材料,采用田间试验,设置6个不同硒肥剂量,分别为清水对照(T0)、20(T1)、30(T2)、50(T3)、70(T4)和90 g/hm^(2)NaSeO_(3)(T5),研究硒肥对胡麻产量及其构成因素、光合作用参数、抗氧化酶活性、丙二醛含量、籽粒硒含量和品质的影响。结果表明,T3处理显著提升了TY16和JY10的产量,较T0处理分别增加了9.91%和12.51%,主要得益于单株果数和每果粒数的增加。T1~T5处理叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率等光合参数以及叶绿素含量相比T0处理有显著提升,表明光合作用得到增强。在T5处理中,TY16和JY10籽粒硒含量达到最高,分别为0.461和0.505 mg/kg,比T0处理提高18.47和21.96倍。在品质方面,施用硒肥后籽粒中的亚油酸含量显著增加5.49%~24.56%,T3处理后,TY16和JY10的亚麻酸含量较T0处理分别上升6.96%和5.84%。因此,50 g/hm2硒肥施用不仅提高了胡麻的产量和农艺性状,还增强了光合作用和叶绿素含量,提升了植株抗氧化能力,并通过增加籽粒硒含量、亚油酸和亚麻酸含量,显著提高了胡麻籽的营养价值。

关键词：胡麻叶面喷硒光合作用产量品质

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砂土地基海上风电大直径单桩基础的p-y曲线研究

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太阳能学报 2024年第7期45卷 704-711页

作者：刘畅博胡中波李阔刘欣怡田德帅史楠中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司成都610072

依托福建某海上风电项目现场试验,对大直径单桩有限元模型的有效性进行验证,进一步研究砂土地基中不同桩径大直径单桩的破坏模式、初始刚度、极限抗力随桩径与深度的变化规律,并分别考虑桩径的尺寸效应与埋深对双曲线模型进行修正。结... 详细信息

依托福建某海上风电项目现场试验,对大直径单桩有限元模型的有效性进行验证,进一步研究砂土地基中不同桩径大直径单桩的破坏模式、初始刚度、极限抗力随桩径与深度的变化规律,并分别考虑桩径的尺寸效应与埋深对双曲线模型进行修正。结果表明:不同桩径下大直径单桩的破坏模式主要为浅层土体的楔形破坏;API规范、双曲线模型计算得到的p-y(地基土水平抗力-桩水平位移)曲线与数模得到的p-y曲线误差较大,而修正双曲线模型与数模结果吻合较好,优于其他模型的计算结果。

关键词：海上风电桩基承载能力 p-y曲线砂土

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复杂电磁环境采集回放系统设计分析

科技创新与应用 2024年第11期14卷 19-22,27页

作者：孙纪伟王力畅博威王瑞刚华阴兵器试验中心陕西华阴714200

针对电子对抗设备复杂电磁环境效应构建难题,提出一种宽带数字射频存储来实现高重复性和保真度的复杂电磁环境采集回放系统。设计紧贴用频设备测试需求,给出系统方案、硬件模块设计和软件架构组成,最后展示信号采集记录与回放离线分析2... 详细信息

针对电子对抗设备复杂电磁环境效应构建难题,提出一种宽带数字射频存储来实现高重复性和保真度的复杂电磁环境采集回放系统。设计紧贴用频设备测试需求,给出系统方案、硬件模块设计和软件架构组成,最后展示信号采集记录与回放离线分析2种模式下的测试效果。该系统可以用来提供背景信号、干扰信号或特定信号,为被测设备的性能评估提供数据支撑,为电子对抗、复杂电磁环境构建提供决策依据。

关键词：复杂电磁环境采集回放宽带数字射频存储

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末端铰接三平动并联机构设计与性能优化

农业机械学报 2022年第10期53卷 446-458页

作者：梁栋刘军畅博彦金国光天津工业大学机械工程学院天津300387 天津工业大学天津市现代机电装备技术重点实验室天津300387

针对高性能3D打印需求,提出了一种结构简洁且高效的三平动(3T)并联机器人。首先,为得到期望的自由度构型,提出一种拓扑演化设计方法,即将一种三平一转自由度(3T1R)并联机构作为初始构型,根据螺旋理论解析该机构自由度及其性质,在此基础... 详细信息

针对高性能3D打印需求,提出了一种结构简洁且高效的三平动(3T)并联机器人。首先,为得到期望的自由度构型,提出一种拓扑演化设计方法,即将一种三平一转自由度(3T1R)并联机构作为初始构型,根据螺旋理论解析该机构自由度及其性质,在此基础上,将动平台向其中心无限缩聚至一点,并使3条支链的末端连杆铰接于该点,进而对机构的末端铰接杆进行再设计,最终演化得到一种仅存在转动副且末端含铰接结构的三平动并联机构。其次,根据输入关节与末端铰接点之间的关系,采用几何投影法和闭环矢量法构建该并联机构的运动学方程,推导其位置正/逆解,并进一步得到速度雅可比矩阵,进而建立速度和加速度映射模型。随后,利用分层切片的搜索算法,预估机器人工作空间,并分析其奇异性。为综合评估机器人性能,对机构灵巧度、速度、承载力及刚度性能指标进行分析,进而提出一种多目标优化设计模型,并据此开展尺度综合,获得最优尺度参数。最后,借助多体动力学软件进行轨迹跟踪仿真校验。研究结果表明,该并联机器人结构简洁紧凑,性能优良,为其后续实体样机制造及实际应用奠定了理论基础。

关键词：三平动并联机构运动学奇异性性能优化

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