检索结果-南通市图书馆

具有零膨胀和高比刚度的三维点阵材料优化设计与性能分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

具有零膨胀和高比刚度的三维点阵材料优化设计与性能分析

作者：刘静昭大连理工大学

学位级别：硕士

航空航天器在超高、低温或温度快速变化的服役环境下,自身结构的稳定性和探测仪器的测试精度都会受到热问题的挑战。为避免精密结构或设备在热变形或热应力的影响下失去原有的设计功能,设计具有热稳定性能的材料变得十分迫切。点阵材料... 详细信息

航空航天器在超高、低温或温度快速变化的服役环境下,自身结构的稳定性和探测仪器的测试精度都会受到热问题的挑战。为避免精密结构或设备在热变形或热应力的影响下失去原有的设计功能,设计具有热稳定性能的材料变得十分迫切。点阵材料作为一种拥有高孔隙率的结构化材料,具有轻质、高比刚度、隔热、可设计性强等优秀性能,与航空航天领域对材料的轻量化和多功能性需求有着极高的契合程度,是设计零/低膨胀材料十分合适的选择。本论文旨在设计有助于提高航空航天结构及相关电子设备热稳定的材料,针对具有高刚度零膨胀性能的三维金属点阵材料的优化设计、性能分析和制备展开了一些列的研究工作。具体内容如下:1.点阵材料微单胞构型设计。结合逆均匀化设计思想和NIAH方法建立了多功能点阵材料优化设计的技术路线,并基于该路线开展了兼具高刚度和特定方向零膨胀性能的点阵材料微单胞构型优化设计,其中包括了拓扑优化、尺寸优化和形貌优化设计。通过多轮计算得到创新微单胞并对其开展了热变形机理研究,指出微结构内各个杆件受热变形的方向及大小不同并互相制约是其具有零膨胀性能的根本原因。2.创新微单胞性能验证与分析。基于数值模拟,计算了创新点阵结构在单位温升下的热变形以验证零膨胀设计的有效性,同时指出边界处单胞的受力不平衡是结构热变形具有边界效应的本质原因。对创新微单胞的承载及多用途性展开了分析与讨论:基于Ashby图对比创新微单胞与众多先进材料的比刚度,证明其在承载性能上的优越性;在与多种点阵材料微单胞的体积模量和热膨胀系数的综合对比结果表明创新微单胞具有较强的多功能性;通过改变相对材料密度,可以在较大范围内调控创新微单胞的弹性模量和热膨胀系数,表现出一定程度的性能调节能力。3.面向制造的创新微单胞改良设计。基于双金属点阵材料的制备方法及相应的制造性约束,指出现有的梁模型创新微单胞中存在的双材料相互嵌入现象会增加制造难度。同时,梁单元的热变形模式与实际物理现象的差异会导致热变形仿真结果精度不足。以增强实用性,降低制造难度为目的,建立了实体创新微单胞模型,调整了双材料交界处的材料分配方式,优化了部分杆件的截面形状。基于数值模拟和NIAH方法计算了改良的实体创新微单胞的热变形和等效弹性模量,证明其刚度和热膨胀性能未因建模方式的改变而被削弱。

关键词：点阵材料拓扑优化形貌优化零膨胀比刚度

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

机床立柱高比刚度结构仿生设计

北京航空航天大学学报 2008年第9期34卷 991-994页

作者：杨永彬陈五一赵大海北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 沈阳飞机设计研究所沈阳110035

提高机床运动结构的比刚度对于提高机床加工精度以及系统动力学性能具有重要作用.基于结构仿生的原理和方法,在分析骨架对生物体刚度的贡献以及体现了最佳的载荷路径这一思想的基础上,对叶片抛磨机立柱内部的筋板结构进行重新设计,使其... 详细信息

提高机床运动结构的比刚度对于提高机床加工精度以及系统动力学性能具有重要作用.基于结构仿生的原理和方法,在分析骨架对生物体刚度的贡献以及体现了最佳的载荷路径这一思想的基础上,对叶片抛磨机立柱内部的筋板结构进行重新设计,使其发挥骨架的作用.对原型及仿生型立柱进行了静力、模态及瞬态动力学分析,经过有限元分析发现,立柱的质量减小,比刚度结构效能得到了较大的提高,其静动力学性能也有明显的改善.

关键词：比刚度结构仿生立柱生物骨架载荷路径

基于比刚度的牛头式电火花机床平滑枕结构设计与研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机床与液压 2014年第17期42卷 131-134,83页

作者：刘智丰树礼佛山职业技术学院广东佛山528100 广东工业大学机电工程学院广东广州510520

平滑枕是牛头式电火花机床的关键部件,牛头式结构是典型的悬臂结构。在受到重力和加工力的作用下,作为悬臂结构的薄弱环节,平滑枕极易产生变形,从而反作用于主轴,严重降低机床的使用性能。对牛头式电火花机床平滑枕的筋板结构进行了分析... 详细信息

平滑枕是牛头式电火花机床的关键部件,牛头式结构是典型的悬臂结构。在受到重力和加工力的作用下,作为悬臂结构的薄弱环节,平滑枕极易产生变形,从而反作用于主轴,严重降低机床的使用性能。对牛头式电火花机床平滑枕的筋板结构进行了分析,并提出了一种全新的结构形式。最后以比刚度为评价原则,得到最优的结构方案,为牛头式电火花机床机床运动部件的设计提供了理论依据。

关键词：平滑枕牛头式电火花机床悬臂结构筋板比刚度

基于结构仿生理论的高比强度、比刚度结构设计研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于结构仿生理论的高比强度、比刚度结构设计研究

作者：喻懋林北京航空航天大学

学位级别：硕士

面对复杂多样、千差万别的工程结构,越来越多的要求工程师设计出既具有高的强度和刚度,又轻质节省的结构。而生物体的结构是亿万年自然选择和生命进化的结果,具有优良的承力特性。结构仿生理论就是通过研究生物体的宏观、微观特性,发现... 详细信息

面对复杂多样、千差万别的工程结构,越来越多的要求工程师设计出既具有高的强度和刚度,又轻质节省的结构。而生物体的结构是亿万年自然选择和生命进化的结果,具有优良的承力特性。结构仿生理论就是通过研究生物体的宏观、微观特性,发现其优良结构的学科。本文通过运用结构仿生理论,对飞机机翼部件及整体结构进行了高比强度的仿生设计,对高速机床上直线电机驱动的工作台进行了高比刚度的仿生设计,并进行了有限元的静力学和动态特性分析。对仿生学尤其是结构仿生学的深入研究是进行结构仿生设计的基础。因此,本文首先对仿生学的概况进行了描述。指出了结构仿生涉及的基础理论,即相似理论、进化理论和优化理论。作者提出了结构仿生设计的几大步骤,并根据本课题的特点制定了仿生模型建立流程,提出了根据生物特性而非某种生物种类进行仿生设计的新思路。并对结构仿生过程中应该注意的问题进行了探讨。在高比强度结构设计方面,选取飞机机翼为研究对象。通过对翼梁的仿生设计,并结合三种载荷作用下的有限元仿真分析结果,得出仿生型与原型翼梁的承力特点。根据三种生物特性设计出了六种机翼结构,它们都一改传统的机翼内部形式,采用了全新的结构仿生设计思想。有限元仿真结果表明,仿生Ⅵ型的最大应力值和质量都较原型机翼有所下降,比强度性能得到了提高。在高比刚度结构设计方面,通过运用生物体质量分布规律等三种生物体特性设计出了四种仿生型的高速机床工作台。静力学仿真结果表明仿生Ⅳ型的变形和质量都较原型有所减少,比刚度特性得到了较大程度的提高。同时,还对仿生Ⅳ型与原型进行了模态和瞬态动力学的分析。最后运用快速原型工艺对原型与仿生Ⅳ型工作台进行了样件试制与静力学实验。

关键词：仿生学结构仿生理论比强度比刚度有限元分析

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

用多层管材内衬提高抗爆结构比强度及比刚度

工程力学 2001年第A03期18卷 276-280页

作者：陈海天顾红军等空军后勤学院江苏徐州221000

本文探讨了多层管材的比强度及比刚度，为抗爆结构设计提供了一个新途径。

关键词：多层管材抗爆比强度比刚度防护工程抗爆结构

维普期刊数据库评论

在线全文

维普期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

用多层管材内衬提高抗爆结构比强度及比刚度

用多层管材内衬提高抗爆结构比强度及比刚度

第十届全国结构工程学术会议

作者：陈海天顾红军陈太林胡功笠空军后勤学院

本文探讨了多层管材的比强度及比刚度,为抗爆结构设计提供了一个新途径.

关键词：多层管材抗爆比强度比刚度防护工程

来源： cnki会议评论

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

五轴数控机床床身的全植物叶片结构仿生设计

机床与液压 2023年第16期51卷 114-119页

作者：李兴山刘殿坤吕玉山李昌璐沈阳理工大学机械工程学院辽宁沈阳110159

为了提高机床的强度与刚度,使它具有良好的动静态特性。基于叶片褶皱稳定结构及叶脉分布结构的特点,建立叶片褶皱及叶脉的力学模型。以五轴数控机床的床身构件为研究对象,在SolidWorks环境下对床身构件进行全叶片的数字化仿生设计,通过W... 详细信息

为了提高机床的强度与刚度,使它具有良好的动静态特性。基于叶片褶皱稳定结构及叶脉分布结构的特点,建立叶片褶皱及叶脉的力学模型。以五轴数控机床的床身构件为研究对象,在SolidWorks环境下对床身构件进行全叶片的数字化仿生设计,通过Workbench对床身构件进行动静态特性分析。研究结果表明:仿生设计床身与原床身相比,比刚度效能提高14.39%,等效应力降低15.7%,质量减少2.17%,改善了床身动静态性能,实现了机床结构的仿生轻量化设计。

关键词：结构仿生全叶片结构比刚度床身

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

关于工程材料中的比强度和比刚度

宇航材料工艺 1996年第4期26卷 59-60页

作者：韩荣第哈尔滨工业大学机械工程系

关于工程材料中的比强度和比刚度韩荣第（哈尔滨工业大学机械工程系１５０００１）随着航天、航空及汽车工业的飞速发展，在要求工程材料具有高强度和高刚度的同时，质量必须要轻。为了便于比较不同工程材料的这些特殊性能的优劣，工程... 详细信息

关于工程材料中的比强度和比刚度韩荣第（哈尔滨工业大学机械工程系１５０００１）随着航天、航空及汽车工业的飞速发展，在要求工程材料具有高强度和高刚度的同时，质量必须要轻。为了便于比较不同工程材料的这些特殊性能的优劣，工程应用中常常引入比强度和比刚度的概念...

关键词：工程材料比强度比刚度

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

弹性连杆对平行打纬机构前死心位置的影响

现代纺织技术 2023年第3期31卷 63-69页

作者：刘艳哲杨建成黄子文赵全鹏刘健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 天津工业大学天津市机械基础及纺织装备设计虚拟仿真实验教学中心天津300387

随着织机转速提高,共轭凸轮与四连杆组合的平行式打纬机构中的连杆构件会在惯性载荷的作用下变形加大,从而导致钢筘前死心位置与理想位置产生偏差,影响打纬精度。针对该问题采用虚拟仿真与实验结合的方法对机构进行研究,建立了平行打纬... 详细信息

随着织机转速提高,共轭凸轮与四连杆组合的平行式打纬机构中的连杆构件会在惯性载荷的作用下变形加大,从而导致钢筘前死心位置与理想位置产生偏差,影响打纬精度。针对该问题采用虚拟仿真与实验结合的方法对机构进行研究,建立了平行打纬机构柔性连杆下的动力学模型,并运用ADAMS软件进行仿真,探究不同凸轮转速和连杆不同材料对钢筘前死心位置的影响,同时搭建实验平台对仿真结论进行验证。结果表明:凸轮转速对钢筘前死心位置的影响是非线性的,凸轮转速在180 r min以内钢筘的前死心位置稳定且偏差值较小。弹性连杆构件选用比刚度更大的材料有助于减小钢筘前死心位置偏差。研究结果可为高速共轭凸轮平行打纬机构的设计和优化提供参考。

关键词：平行打纬机构弹性连杆刚柔耦合模型前死心位置响应偏差比刚度