双排式轴向柱塞泵的设计及动力特性研究
这是一篇关于双排式轴向柱塞泵,优化,三维模型,ADAMS,流体动力特性的论文, 主要内容为当前采用轴向柱塞泵和马达的液压系统中,为实现流量的调节通常采用节流阀或斜盘变量等形式,由于其流量调节的幅度有限、调速范围小及变速时须改变流量而造成功率浪费等限制,导致在系统供油量不变的情况下无法实现低速大排量、恒功率变速等功能。针对上述矛盾,如今提出了双排式轴向柱塞泵的概念,并设计出原理样机。双排式轴向柱塞泵在斜盘变量的基础上,通过增加工作柱塞排数对系统进行二次变量,拓宽了变量范围。但是双排式轴向柱塞泵是一个结构全新的型式,它的设计较单排式更为复杂,各主要零部件自身的设计存在独立与关联相交织,零部件之间的设计也存在独立与关联相交织。因此,在保证系统性能的前提下,如何有效的降低缸体质量、避免柱塞卡缸现象、脱靴现象和合理设计配流副的参数,有效平衡倾覆力矩等关键技术是双排式轴向柱塞泵能否成功应用于液压系统的关键所在。 本文在总结国内外单排式轴向柱塞泵研究成果的基础上,根据双排式轴向柱塞泵的原理和特点,利用现代设计方法,研究双排式轴向柱塞泵在缸体优化、避免柱塞卡缸现象和脱靴现象、配流副参数设计等方面的关键技术,推导出双排式轴向柱塞泵在结构设计、摩擦与润滑、控制泄漏等方面的设计公式,并对双排式轴向柱塞泵进行机构的动态仿真和流体的动力特性研究,为双排式轴向柱塞泵的设计奠定了理论基础。本文的主要研究工作如下: ①通过对缸体的结构模型进行分析,建立了双排式轴向柱塞泵缸体体积的数学模型,以降低缸体质量为目标,缸体结构的限制为边界条件,缸体强度、刚度和缸体与柱塞之间的接触强度等条件为约束条件,对缸体进行了结构优化。 ②针对柱塞卡缸的问题,利用静压和油液薄膜理论,提出了四支撑双阻尼孔的静压支撑方式,并引入多支撑双阻尼孔式柱塞副的泄漏系数,推导出双排式轴向柱塞泵柱塞的设计公式,对双排式轴向柱塞泵的双排柱塞进行了结构设计。并在四支撑双阻尼静压方式基础上,对柱塞副的间隙进行了优化设计。 ③应用静压支撑理论对滑靴进行设计,并针对双排式轴向柱塞泵的脱靴问题,提出减力系数的概念对中心弹簧预压力进行了设计,使预压力达到最优值。 ④根据双排式轴向柱塞泵配流盘配流的特点,设计出阻尼孔型的防冲击配流盘,在中心弹簧预压力的设计基础上采用静压支撑式辅助支撑对配流盘进行了设计,有效的平衡了缸体的倾覆力矩。 ⑤利用现代设计方法,建立了双排式轴向柱塞泵的物理模型,并对柱塞的速度和加速度分布进行了仿真,得出了内、外圈柱塞的速度和加速度分布曲线。利用Fluent软件对不同结构柱塞进行了流体动力特性分析,得出不同结构的柱塞在不同工况下的速度分布和压力分布。
融合视频信息的互联网地图系统构建
这是一篇关于互联网地图,视频监控,WebGIS,OpenLayers,World Wind,三维模型,GeoServer的论文, 主要内容为近年来随着政治、经济、社会的不断进步,影响国家安全、社会安全、公共安全的不稳定因素日益增多,社会治安形势也变得越来越错综复杂。作为有效的监控手段,摄像机早已在城市安防、公共交通管理、生产控制中发挥了不可替代的作用,但现有摄像机大多只能采集和获取有限视角的视频信息,空间位置感不强,整体联动困难,不能全面地了解目标在区域内的行为状态,这极大地限制了监控系统作用的发挥。由此本文提出并构建了一个融合监控视频信息的互联网地图系统,该系统基于多个开源框架,以一种低成本、高效方式实现监控视频信息在2D-3D互联网地图中的位置加载、存储管理、属性维护、统计查询以及其它地图发布功能,从而使传统的、碎片化的监控视频信息在空间上相统一,更易于直观、准确的分析、决策,为城市安防、应急管理、灾害响应等行业应用提供技术支撑。本文主要内容如下:(1)系统前端开发,包括2D互联网地图和3D互联网地图开发。2D互联网地图开发主要包含2D地图基本功能模块和视频监控地图模块开发,其中2D互联网地图基本功能模块基于开源OpenLayers架构实现,视频监控地图模块后端基于Java开发,其视频数据来源于IP Camera;3D互联网地图开发主要包含3D地图基本功能模块和三维模型加载模块开发,其中3D互联网地图基本功能模块基于开源World Wind架构实现,三维模型加载模块底层实现了对KML/KMZ文件的处理和渲染,其数据来源于本地或地图服务器。(2)系统后端开发,包括业务逻辑服务器和地图服务器开发。业务逻辑服务器基于B/S模式的SSM(Spring+SpringMVC+MyBatis)架构开发,其Web服务器选用小型开放源代码的Tomcat服务器,系统构建和管理采用Maven自动化管理工具,Map服务器选用开放源代码的GeoServer服务器,便于发布符合OGC基本服务规范的地理空间数据。(3)数据库管理系统开发,采用关系数据库PostgreSQL实现业务逻辑数据管理,采用其扩展模块PostGIS实现地理空间数据管理,并在相应数据表设计中以“监控站点ID”作为业务数据和空间数据的关联字段,实现空间数据和业务数据的联动。
一种面向3D打印的在线产品设计系统与方法
这是一篇关于3D打印,WebGL,设计,三维模型的论文, 主要内容为3D打印(3D Printing),又称增材制造(Additive Manufacturing),是采用分层加工、迭加成形的方式逐层增加材料来生成三维实体的制造技术。近年来,随着3D打印技术的发展,3D打印的设备价格、材料成本等逐步降低,如一些桌面3D打印机的价格已不足万元、ABS/PLA等打印材料的价格已不足一元每克,3D打印逐渐走进普通人的生活当中。商业级3D打印机使用的是闭源程序,即用户只需要将三维模型文件输入,3D打印机便能输出相应的三维实体,中间的过程均为黑盒自动操作,这种方式大大降低了欠缺相关专业知识的普通用户使用3D打印技术的难度。然而如何获取三维模型数据并进行简单的个性化操作,对于普通用户来说仍然是一个难题。目前,获取三维模型数据主要有手动建模、扫描重建和直接下载网络模型等方式。手动建模需要较高的专业知识和长时间练习,扫描重建需要高昂的设备成本,这两者对于普通用户来说都不是友好的方式。直接下载网络模型虽然简单方便,也不需要高昂的金钱成本(即使是付费模型也是在可承受范围内),但是会存在找不到喜欢模型的可能性,而且对于那些有自定义需求但又不具备专业知识的用户来说,这种方式也是过于死板了。鉴于以上的原因,本文将设计一种简单易用的面向3D打印的三维模型定制工具,将同类中不同形态的三维实体分成若干部分,每个部分创建若干备选的三维模型零件,每个部分的零件组合拼接成一个完整的三维模型。通过这种方式,可以降低普通用户的设计难度,同时满足了定制的需求。同时也提供一些的局部定制功能,可在组合之后的三维模型上制作一些自定义的特色浮雕或文字。本文的工作是建立不需任何插件即可在Web页面里嵌入交互式三维模型编辑的模型设计系统,提供轻量级的在线三维模型设计功能,面向3D打印技术,为用户提供个性化的三维模型定制服务。本系统采用B/S架构,前端部分包括功能组件库,模型选择,场景搭建模块,模型交互,模型拼接,局部定制等功能模块,主要使用了 WebGL技术,使用了 three.js和bootstrap等javascript开源框架。后端功能部分包括模型包围盒计算等功能,主要使用了 Node.js框架,主要对用户交互操作部分进行计算,并将结果返回前端。本文中主要实现了三维模型定制功能,其主流程分为选取三维模型零件,三维模型零件操作变换,三维模型零件的拼接,拼接后三维模型的局部定制,导出生成可3D打印文件格式。
个性化汽车选配虚拟仿真设计与实现
这是一篇关于在线选配,虚拟试驾,人机交互,智能推荐,三维模型的论文, 主要内容为随着时代的进步,人们对汽车的需求越来越强烈,如何满足用户个性化的用车需求,逐渐成为各大汽车厂商角逐的方向。然而,想要研发出满足用户个性化需求的汽车最重要的一步就是能够真实的了解到用户的需求,从而根据用户需求来完成汽车的研发与选配。但当前,在获取用户个性化汽车需求方面,还仅仅停留在发放传单、问卷反馈等简单粗暴的基础方式阶段,并且通过当前的这些方式,用户无法全面真实的了解汽车的外观、功能以及性能等。针对上述问题,为了使得用户能够正确的表达自己对汽车的个性化需求,全面的了解所要购买的汽车属性,开拓出一条用户与厂商的便捷沟通渠道。本文基于Unity3D开发引擎,设计并研发了一款个性化汽车选配与虚拟试驾系统,本文具体研究内容如下:(1)研究并设计了虚拟汽车模型,分析虚拟试驾的用户需求,根据用户需求完成系统功能的设计,依据真实汽车的外观以及尺寸数据,结合CAD和3DMAX建模软件,完成对虚拟汽车模型的整体设计,并且建立起虚拟汽车试驾环境。将汽车油耗模型、汽车加速度模型以及汽车音噪模型运用到虚拟试驾环境中,给用户一个贴近真实的汽车试驾感受。(2)针对用户选配商城中,考虑到汽车配件种类繁多,配件属性的差异,为了给予用户更符合需求的汽车配件,研究并设计了基于物品的协同过滤推荐系统,从用户数据中分析得到用户爱好,根据用户的爱好推荐给用户适合的配件。(3)针对用户与系统交互,进行个性化选配以及虚拟试驾的方式进行了讨论与设计,设计了两种人机交互方式,一种是基于个人计算机虚拟现实(personal computer virtual reality,PCVR)外接硬件设备的交互方式,另一种是基于Leap Motion的体感交互方式,来供用户选择,以及用户更好的体验,使用户真正的融入系统。(4)开发了个性化汽车选配虚拟仿真系统,设计并实现了汽车选配商城,用户可以根据自己的爱好进行汽车选配并向用户展示选配完成的汽车的详细信息。实现了虚拟试驾场景,用户可以选择不同的试驾道路以及不同的试驾天气,变幻莫测的试驾场景可以给用户带来新奇的感受,也可以让用户充分了解汽车的属性与性能。
双排式轴向柱塞泵的设计及动力特性研究
这是一篇关于双排式轴向柱塞泵,优化,三维模型,ADAMS,流体动力特性的论文, 主要内容为当前采用轴向柱塞泵和马达的液压系统中,为实现流量的调节通常采用节流阀或斜盘变量等形式,由于其流量调节的幅度有限、调速范围小及变速时须改变流量而造成功率浪费等限制,导致在系统供油量不变的情况下无法实现低速大排量、恒功率变速等功能。针对上述矛盾,如今提出了双排式轴向柱塞泵的概念,并设计出原理样机。双排式轴向柱塞泵在斜盘变量的基础上,通过增加工作柱塞排数对系统进行二次变量,拓宽了变量范围。但是双排式轴向柱塞泵是一个结构全新的型式,它的设计较单排式更为复杂,各主要零部件自身的设计存在独立与关联相交织,零部件之间的设计也存在独立与关联相交织。因此,在保证系统性能的前提下,如何有效的降低缸体质量、避免柱塞卡缸现象、脱靴现象和合理设计配流副的参数,有效平衡倾覆力矩等关键技术是双排式轴向柱塞泵能否成功应用于液压系统的关键所在。 本文在总结国内外单排式轴向柱塞泵研究成果的基础上,根据双排式轴向柱塞泵的原理和特点,利用现代设计方法,研究双排式轴向柱塞泵在缸体优化、避免柱塞卡缸现象和脱靴现象、配流副参数设计等方面的关键技术,推导出双排式轴向柱塞泵在结构设计、摩擦与润滑、控制泄漏等方面的设计公式,并对双排式轴向柱塞泵进行机构的动态仿真和流体的动力特性研究,为双排式轴向柱塞泵的设计奠定了理论基础。本文的主要研究工作如下: ①通过对缸体的结构模型进行分析,建立了双排式轴向柱塞泵缸体体积的数学模型,以降低缸体质量为目标,缸体结构的限制为边界条件,缸体强度、刚度和缸体与柱塞之间的接触强度等条件为约束条件,对缸体进行了结构优化。 ②针对柱塞卡缸的问题,利用静压和油液薄膜理论,提出了四支撑双阻尼孔的静压支撑方式,并引入多支撑双阻尼孔式柱塞副的泄漏系数,推导出双排式轴向柱塞泵柱塞的设计公式,对双排式轴向柱塞泵的双排柱塞进行了结构设计。并在四支撑双阻尼静压方式基础上,对柱塞副的间隙进行了优化设计。 ③应用静压支撑理论对滑靴进行设计,并针对双排式轴向柱塞泵的脱靴问题,提出减力系数的概念对中心弹簧预压力进行了设计,使预压力达到最优值。 ④根据双排式轴向柱塞泵配流盘配流的特点,设计出阻尼孔型的防冲击配流盘,在中心弹簧预压力的设计基础上采用静压支撑式辅助支撑对配流盘进行了设计,有效的平衡了缸体的倾覆力矩。 ⑤利用现代设计方法,建立了双排式轴向柱塞泵的物理模型,并对柱塞的速度和加速度分布进行了仿真,得出了内、外圈柱塞的速度和加速度分布曲线。利用Fluent软件对不同结构柱塞进行了流体动力特性分析,得出不同结构的柱塞在不同工况下的速度分布和压力分布。
基于WebGL的三维算法演示系统的设计与实现
这是一篇关于算法演示,WebGL,三维模型,Three.js,BootStrap的论文, 主要内容为算法是计算机学科中的重要基础和核心专业知识。然而算法的学习过程中涉及到大量抽象和复杂的概念,学生极易感到枯燥,失去学习兴趣。采用算法演示系统可加深学生对算法知识的理解,提高教学质量。目前,国内外已有一些算法演示系统应用在教学活动中,并取得了较好的效果。但这些算法主要是二维平面展示,且普遍存在着运行环境复杂,操作繁琐,交互方式差,运行界面不友好等问题。为改善上述情况,论文基于WebGL技术设计和实现了一个三维的算法演示系统。WebGL是一种3D绘图标准,通过WebGL技术,前端web开发工程师可以轻松的在浏览器里创建和展示复杂的3D场景和模型。该系统共分为算法演示和自定义代码编辑两大模块。算法演示模块能够在浏览器中利用3D模型对算法执行过程进行详细的演示,而且用户可以对算法的参数和算法的执行步骤进行手动控制。目前算法演示模块已经完成了对10种常见算法的可视化。自定义代码编辑模块为用户提供了自定义代码编辑器,用户可以根据自己的理解使用编辑器对更多的算法进行可视化实现。这对于系统内容丰富化的推进具有极大的推动作用。因此基于WebGL的三维算法演示系统的开发应用具有极其广阔的前景。论文着重介绍了相关技术、系统的需求分析、系统总体设计、关键问题的解决和系统详细设计、系统的实现与测试等内容。在相关技术中,详细介绍了开发过程中所使用的技术。在系统需求分析阶段,从功能性需求和非功能性需求两个方面对系统进行详细分析明确了系统的各项要求。在系统总体设计阶段,提出了组件化和模块化的设计原则,确定了系统的总体功能框架,并通过系统功能架构图进行全面展示。在详细设计阶段,首先介绍了系统中一些关键问题的解决方案,其次利用时序图对各个算法进行详细的分析,同时提取出各个算法中相同的功能逻辑模块,设计相应的实现函数。这大大提高了代码的重复利用率和系统开发的速度。其中包括冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序、希尔排序、折半查找、二叉树-堆、图的深度遍历和广度遍历、单链表的增删改查共10种算法。在系统实现和测试阶段,通过关键代码和界面截图对系统功能的实现情况进行展示。并按照系统的功能测试用例对系统各个模块和算法进行全面的测试,根据出现的问题进行修改和完善。论文对基于WebGL的三维算法演示系统的设计与实现过程进行了详细的描述和展示。最后对已完成的工作进行了总结,并对系统以后的完善方向提出了展望。
PDM微服务化及三维模型云端浏览技术研究
这是一篇关于PDM系统,微服务,自主可控,WebGL,三维模型,剖切显示的论文, 主要内容为“中国制造2025”提出要推进工业应用软件的云化以及开发自主可控的高端工业平台软件和重点领域应用软件。目前,工业应用软件PDM系统的体系结构仍然是传统的企业应用架构,传统企业应用架构无法发挥云部署的优势。此外,PDM常规三维浏览器依赖Web浏览器插件并且不能跨平台。针对PDM系统体系结构的问题,本文对微服务化技术进行研究,提出一种PDM系统微服务化的解决方案,将原有单体PDM系统或一组基于总线的SOA分布式服务进行适当改造,满足微服务框架治理要求,且不被微服务框架工具所侵入,然后设计了一种适合PDM的微服务系统转化工具将改造后的PDM系统转化成PDM微服务系统且几乎无需修改PDM代码,并提供了三种可选方式运行PDM微服务系统。本文所提方案使新的PDM系统既能保留普通服务器独立运行方式又能以微服务方式运行,使新的PDM系统既能发挥云部署优势,也不失去常规企业服务器运行方式,且系统核心框架完全自主可控,能在全国产服务器、操作系统和数据库环境上运行。此微服务化解决方案已在企业新品KMPDM中得到了实际应用,且已部署在全国产环境的航天云上,并通过该项目的验收。针对PDM系统常规三维浏览器无法跨平台以及依赖Web浏览器插件的问题,本文提出一种PDM三维模型浏览解决方案。首先使用最新HTML5、Java Sript技术和WebGL技术实现了无插件跨平台的三维模型浏览器,然后实现了用于将STEP中性文件转换成STL文件的模型格式转换库,最后设计了PDM三维浏览微服务模型处理方案。本文设计的PDM三维模型浏览器不依赖Web浏览器插件且能够跨平台,保证PDM在国产可控的LINUX环境下正常运行,领导还可以在普通智能手机上移动查看三维模型。
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