虛擬設計技術及其在自動絡筒機設計中的應用
發(fā)布時間:2022-11-08 20:54
自動絡筒機是紡織生產(chǎn)流程中相當重要的一種機械,是我國發(fā)展紡織機械的重點產(chǎn)品之一,自動絡筒機曾被譽為其中一顆明珠,絡筒的質量將直接影響到后續(xù)工序生產(chǎn)的織物質量。 近幾年來,世界紡織工藝技術飛速發(fā)展,主要特點是由低速生產(chǎn)向高速生產(chǎn)發(fā)展;絡筒工藝技術向單錠全自動化發(fā)展的趨勢,也已為國內外紡織界人士所公認。我國的自動絡筒機市場全部由德、意、日等外國所壟斷。為了打破自動絡筒機依靠國外進口的局面,我國絡筒機技術改造和新型全自動絡筒機的設計日益受到重視和注意。國產(chǎn)自動絡筒機的研制成功將對增加產(chǎn)品品種、提高產(chǎn)品質量、減輕勞動強度、改善勞動條件、節(jié)約勞動力等諸方面均有明顯的效果,對加強我國紡織品在國際市場的競爭力將起到深遠的影響,產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益。 本課題“虛擬設計技術及其在自動絡筒機設計中的應用研究”是863/CIMS資助項目“上海二紡機CIMS三期工程”(863-511-910-033)的一個子課題。目的在于應用虛擬設計技術對自動絡筒機及其關鍵部件設計進行研究,以求提高國產(chǎn)自動絡筒機性能,縮短產(chǎn)品設計周期,降低成本。 ...
【文章頁數(shù)】:147 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 研究背景
1.2.1 虛擬設計技術現(xiàn)狀
1.2.2 虛擬設計技術的本質含義
1.3 相關領域綜述
1.3.1 裝配模型理論
1.3.2 計算多體動力學基本理論與方法
1.3.3 流體力學和計算流體力學
1.4 自動絡筒機及其設計中關鍵技術
1.4.1 絡筒的任務與要求[WJ94]
1.4.2 自動絡筒機發(fā)展趨勢[XJ99]
1.4.3 空氣捻接器設計現(xiàn)狀
1.5 論文的主要內容和工作
1.5.1 課題來源
1.5.2 選題的理論及實際意義
1.5.3 研究內容
1.6 本論文結構
第二章 自動絡筒機工作原理及其時序分析
2.1 自動絡筒機工作原理
2.1.1 車頭控制箱、動力部分、機架部分
2.1.2 絡紗錠部分
2.2 自動絡筒機的時序分析
2.3 絡紗錠主要控制件:
2.3.1 上殼體中的控制凸輪
2.3.2 下殼體中的控制凸輪
2.3.3 空氣捻接器凸輪連桿機構
2.4 本章小結
第三章 自動絡筒機的建模和虛擬裝配
3.1 產(chǎn)品結構設計過程的建模、虛擬裝配理論
3.1.1 機械產(chǎn)品結構設計過程
3.1.2 裝配特征的定義
3.1.3 面向設計的產(chǎn)品裝配模型
3.1.4 裝配模型參數(shù)及其約束規(guī)則描述
3.1.5 裝配模型的EXPRESS描述
3.2 自動絡筒機的建模與虛擬裝配
3.2.1 自動絡筒機制裝配層次關系
3.2.2 空氣捻接器的改型設計
3.2.3 絡筒機單錠的裝配模型:
3.2.4 自動絡筒機整機裝配圖
3.3 本章小結
第四章 應用計算多體動力學方法實現(xiàn)空捻器的機構分析和虛擬設計
4.1 凸輪連桿機構的傳統(tǒng)分析方法
4.1.1 解析法
4.1.2 圖解計法
4.2 計算多體動力學基本理論與方法
4.2.1 運動學分析基礎
4.2.2 平面運動多剛體系統(tǒng)
4.2.3 完全笛卡爾坐標
4.2.4 機械系統(tǒng)多剛體模型的定義
4.3 應用多體動力學進行空捻器的機構分析
4.3.1 機構設計方案對比
4.3.2 EJP438機構剛體模型定義
4.3.3 空捻器凸輪連桿機構中各種鉸鏈約束方程的建立
4.3.4 系統(tǒng)約束方程的組集
4.3.5 算法
4.3.6 仿真結果
4.4 本章小結
第五章 空捻器捻接腔流場的研究
5.1 捻接腔中氣流的定性分析
5.2 關于紗線在旋轉氣流中的運動
5.3 CFD基本理論
5.3.1 CFD中幾個常用定理和N-S方程
5.3.2 湍流及雷諾方程
5.4 采用CFD方法研究空捻器捻接腔體內氣流場
5.4.1 數(shù)學建模
5.4.2 空氣流場分析的方法及路線
5.4.3 捻接腔體的參數(shù)化建模
5.4.4 仿真計算及數(shù)據(jù)處理方法
5.4.5 流場分析結果對比
5.4.6 捕捉各系列的關鍵平面對比研究
5.4.7 空氣流場隨結構參數(shù)遞變而遞變的規(guī)律
5.8 本章小結
第六章 結論
6.1 本文總結
6.2 今后工作展望
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文
科研經(jīng)歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]動態(tài)仿真在絡筒機虛擬改型設計中的應用[J]. 周建亨. 機械工人.冷加工. 2002(08)
[2]自動絡筒機的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 劉波. 山東紡織科技. 2001(06)
[3]UGⅡ平臺上的絡筒機造型與裝配[J]. 周建亨. 機械工人.冷加工. 2001(10)
[4]纖維狀粒子在氣流場中的受力狀況研究[J]. 朱澤飛,林建忠. 紡織學報. 2000(05)
[5]國外3種型號自動絡筒機的比較[J]. 壽逸明. 毛紡科技. 2000(02)
[6]有限轉動張量的保角參量及在多柔體系統(tǒng)中的應用[J]. 齊朝暉,唐立民. 力學學報. 1998(06)
[7]受約束多體系統(tǒng)一種新的違約校正方法[J]. 于清,洪嘉振. 力學學報. 1998(03)
[8]機械產(chǎn)品基于裝配語義的變形設計及其在 Pro-E 上的實現(xiàn)[J]. 周新建,張申生,步豐林,洪熙偉. 機械科學與技術. 1997(06)
[9]國外自動絡筒機的性能比較和分析[J]. 朱明. 紡織導報. 1997(06)
[10]具有奇異位置的多體系統(tǒng)動力學方程的隱式算法[J]. 王琪,黃克累,陸啟韶. 計算力學學報. 1997(04)
本文編號:3704545
【文章頁數(shù)】:147 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 研究背景
1.2.1 虛擬設計技術現(xiàn)狀
1.2.2 虛擬設計技術的本質含義
1.3 相關領域綜述
1.3.1 裝配模型理論
1.3.2 計算多體動力學基本理論與方法
1.3.3 流體力學和計算流體力學
1.4 自動絡筒機及其設計中關鍵技術
1.4.1 絡筒的任務與要求[WJ94]
1.4.2 自動絡筒機發(fā)展趨勢[XJ99]
1.4.3 空氣捻接器設計現(xiàn)狀
1.5 論文的主要內容和工作
1.5.1 課題來源
1.5.2 選題的理論及實際意義
1.5.3 研究內容
1.6 本論文結構
第二章 自動絡筒機工作原理及其時序分析
2.1 自動絡筒機工作原理
2.1.1 車頭控制箱、動力部分、機架部分
2.1.2 絡紗錠部分
2.2 自動絡筒機的時序分析
2.3 絡紗錠主要控制件:
2.3.1 上殼體中的控制凸輪
2.3.2 下殼體中的控制凸輪
2.3.3 空氣捻接器凸輪連桿機構
2.4 本章小結
第三章 自動絡筒機的建模和虛擬裝配
3.1 產(chǎn)品結構設計過程的建模、虛擬裝配理論
3.1.1 機械產(chǎn)品結構設計過程
3.1.2 裝配特征的定義
3.1.3 面向設計的產(chǎn)品裝配模型
3.1.4 裝配模型參數(shù)及其約束規(guī)則描述
3.1.5 裝配模型的EXPRESS描述
3.2 自動絡筒機的建模與虛擬裝配
3.2.1 自動絡筒機制裝配層次關系
3.2.2 空氣捻接器的改型設計
3.2.3 絡筒機單錠的裝配模型:
3.2.4 自動絡筒機整機裝配圖
3.3 本章小結
第四章 應用計算多體動力學方法實現(xiàn)空捻器的機構分析和虛擬設計
4.1 凸輪連桿機構的傳統(tǒng)分析方法
4.1.1 解析法
4.1.2 圖解計法
4.2 計算多體動力學基本理論與方法
4.2.1 運動學分析基礎
4.2.2 平面運動多剛體系統(tǒng)
4.2.3 完全笛卡爾坐標
4.2.4 機械系統(tǒng)多剛體模型的定義
4.3 應用多體動力學進行空捻器的機構分析
4.3.1 機構設計方案對比
4.3.2 EJP438機構剛體模型定義
4.3.3 空捻器凸輪連桿機構中各種鉸鏈約束方程的建立
4.3.4 系統(tǒng)約束方程的組集
4.3.5 算法
4.3.6 仿真結果
4.4 本章小結
第五章 空捻器捻接腔流場的研究
5.1 捻接腔中氣流的定性分析
5.2 關于紗線在旋轉氣流中的運動
5.3 CFD基本理論
5.3.1 CFD中幾個常用定理和N-S方程
5.3.2 湍流及雷諾方程
5.4 采用CFD方法研究空捻器捻接腔體內氣流場
5.4.1 數(shù)學建模
5.4.2 空氣流場分析的方法及路線
5.4.3 捻接腔體的參數(shù)化建模
5.4.4 仿真計算及數(shù)據(jù)處理方法
5.4.5 流場分析結果對比
5.4.6 捕捉各系列的關鍵平面對比研究
5.4.7 空氣流場隨結構參數(shù)遞變而遞變的規(guī)律
5.8 本章小結
第六章 結論
6.1 本文總結
6.2 今后工作展望
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文
科研經(jīng)歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]動態(tài)仿真在絡筒機虛擬改型設計中的應用[J]. 周建亨. 機械工人.冷加工. 2002(08)
[2]自動絡筒機的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 劉波. 山東紡織科技. 2001(06)
[3]UGⅡ平臺上的絡筒機造型與裝配[J]. 周建亨. 機械工人.冷加工. 2001(10)
[4]纖維狀粒子在氣流場中的受力狀況研究[J]. 朱澤飛,林建忠. 紡織學報. 2000(05)
[5]國外3種型號自動絡筒機的比較[J]. 壽逸明. 毛紡科技. 2000(02)
[6]有限轉動張量的保角參量及在多柔體系統(tǒng)中的應用[J]. 齊朝暉,唐立民. 力學學報. 1998(06)
[7]受約束多體系統(tǒng)一種新的違約校正方法[J]. 于清,洪嘉振. 力學學報. 1998(03)
[8]機械產(chǎn)品基于裝配語義的變形設計及其在 Pro-E 上的實現(xiàn)[J]. 周新建,張申生,步豐林,洪熙偉. 機械科學與技術. 1997(06)
[9]國外自動絡筒機的性能比較和分析[J]. 朱明. 紡織導報. 1997(06)
[10]具有奇異位置的多體系統(tǒng)動力學方程的隱式算法[J]. 王琪,黃克累,陸啟韶. 計算力學學報. 1997(04)
本文編號:3704545
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教材專著