工程图学课程建设

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作者 管殿柱 王玉奇 +4 位作者 刘慧 张骞 郑莉莉 卢宪玖 张圣斌 《中国冶金教育》 2025年第1期4-6,9,共4页

基于“新工科”背景,结合机械工程专业工程图学课程目标、创新竞赛目标与课程思政目标进行课程建设的探索,以期提高学生的学习能力、工程创新能力和家国情怀。

关键词 工程图学 课程目标 思政目标 创新竞赛目标 课程建设

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SView软件辅助工程制图教学

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作者 管殿柱 刘高照 《中国冶金教育》 2024年第5期14-17,共4页

通过SView 软件辅助工程图学教学,可以打破学生空间想象力不足的现状。学生可以通过三维动态模型快速想像平面投影,提高工程图学课程的学习效率,构图能力、读图和绘图能力得到显著提升。

关键词 工程图学 Sview软件 软件辅助教学

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基于CFD的螺旋桨附加毂帽鳍节能性能仿真分析

3

作者 施磊 管殿柱 +2 位作者 邓皓云 宋新城 刘高照 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第S02期45-56,共12页

[目的]旨在研究螺旋桨附加毂帽鳍(PBCF)对船舶推进装置性能的影响及其优化,验证安装毂帽鳍的节能效果并给出最优设计参数,以达到降低能耗、提升航行效率的目的。[方法]通过CFD定常计算的方法分析螺旋桨安装毂帽鳍的节能机理,采用SST k-... [目的]旨在研究螺旋桨附加毂帽鳍(PBCF)对船舶推进装置性能的影响及其优化,验证安装毂帽鳍的节能效果并给出最优设计参数,以达到降低能耗、提升航行效率的目的。[方法]通过CFD定常计算的方法分析螺旋桨安装毂帽鳍的节能机理,采用SST k-ω湍流模型进行计算。在对其机理研究的基础上,分析毂帽鳍安装角、轴向位置、直径等参数对螺旋桨整体水动力性能的影响规律。[结果]结果表明:安装毂帽鳍能削弱毂涡强度,回收尾流能量,消除毂帽上的低压区,同时鳍叶上会产生负转矩,从而提高推进效率。在所研究参数范围内,当安装角接近螺旋桨叶根处的螺距角时,节能效果最佳;轴向位置的增加能一定程度上提升节能效果,但增加到一定距离后,部分进速系数下的推进效率会出现下降;而毂帽鳍直径在0.26D时,具有更高的节能效果。[结论]研究结果可以为后续螺旋桨附加毂帽鳍的节能效果研究提供参考。 展开更多

关键词 螺旋桨 毂帽鳍 CFD 水动力性能 节能

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波浪自适应无人船减振性能的仿真研究

4

作者 宋新城 管殿柱 +2 位作者 夏涛 邓皓云 王宪辉 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第6期98-103,共6页

为了降低海浪波动对无人船的影响,设计一种带有隔振系统的波浪自适应无人船,并对其减振性能进行分析。对隔振系统的主要参数,即相对阻尼系数和固有频率进行求解。将无人船简化为四自由度动力学模型,并根据牛顿第二定律求出模型的运动微... 为了降低海浪波动对无人船的影响,设计一种带有隔振系统的波浪自适应无人船,并对其减振性能进行分析。对隔振系统的主要参数,即相对阻尼系数和固有频率进行求解。将无人船简化为四自由度动力学模型,并根据牛顿第二定律求出模型的运动微分方程。以随机海浪理论得出3级海况下波高曲线作为输入信号,通过Matlab软件的Simulink模块搭建求解模型,对浮筒位移、工作平台的位移和横摇运动进行仿真计算,通过对比分析研究得到波浪自适应无人船具备良好的减振性能。 展开更多

关键词 隔振系统 波浪自适应 减振性能 无人船

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基于SolidWorks的蜗轮蜗杆设计系统研究 被引量：5

5

作者 陈洋 管殿柱 +1 位作者 何西阳 焉兆超 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2016年第1期115-119,共5页

针对传统蜗轮蜗杆设计方法繁琐、复杂的问题,本文以蜗轮蜗杆机构为研究对象,采用参数化设计和特征建模技术,对蜗轮蜗杆设计系统进行研究。以SolidWorks软件为平台,VB6.0为二次开发工具,调用API函数进行编程,给出了蜗轮蜗杆设计校核及建... 针对传统蜗轮蜗杆设计方法繁琐、复杂的问题,本文以蜗轮蜗杆机构为研究对象,采用参数化设计和特征建模技术,对蜗轮蜗杆设计系统进行研究。以SolidWorks软件为平台,VB6.0为二次开发工具,调用API函数进行编程,给出了蜗轮蜗杆设计校核及建模的具体流程,从而实现蜗轮蜗杆的参数化造型,并通过设计实例进行验证。验证结果表明,当设置参数一定时,点击参数设计命令按钮,系统自动计算出其他参数,并进行强度和刚度校核。若校核不满足,则需要重新选择适当参数,当输出通过校核和满足要求后,点击三维造型命令按钮,则系统切换至蜗轮蜗杆三维造型模块,系统自动读取上一模块提供的设计参数,并计算其它参数;分别点击绘制蜗杆和绘制蜗轮,即可进行三维造型。该系统满足实际工作要求,使设计人员从繁重的传统蜗轮蜗杆设计方法中解脱出来,减少了蜗轮蜗杆的设计周期,极大地提高了蜗轮蜗杆的设计效率及准确性,为进一步模拟转配、运动仿真及有限元分析奠定了理论基础。 展开更多

关键词 SOLIDWORKS 二次开发 蜗轮蜗杆 设计校核

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高速重载工况Hamrock-Dowson膜厚公式的适用性研究 被引量：1

6

作者 孙浩洋 张艳平 +1 位作者 管殿柱 张培国 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2011年第3期82-85,共4页

采用新型润滑油在高速重载工况下研究Hamrock-Dowson膜厚公式的适用性。研究结果表明,在高速重载工况下,Hamrock-Dowson膜厚公式会带来较大误差,数值解得到的膜厚可达Hamrock-Dowson膜厚公式的2～4倍。所以随着弹流理论的发展和计算技... 采用新型润滑油在高速重载工况下研究Hamrock-Dowson膜厚公式的适用性。研究结果表明,在高速重载工况下,Hamrock-Dowson膜厚公式会带来较大误差,数值解得到的膜厚可达Hamrock-Dowson膜厚公式的2～4倍。所以随着弹流理论的发展和计算技术的飞速进步,润滑设计应不再过多的依赖于各种经验公式,可通过计算软件数值仿真和试验研究来实现。 展开更多

关键词 弹流 点接触 膜厚公式 适用性

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基于Matlab的机械手运动学分析与仿真 被引量：4

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作者 陈洋 管殿柱 《湖北汽车工业学院学报》 2016年第4期47-51,64,共6页

在Solidworks中对上下料机械手进行三维建模,运用Craig版本的D-H法来描述机器人的连杆参数和关节变量,运用代数法求解出其运动学方程,在Marlab Robotics Toolbox中运用Link函数对其建模,并对其进行正向和逆向运动学仿真,从而验证数学方... 在Solidworks中对上下料机械手进行三维建模,运用Craig版本的D-H法来描述机器人的连杆参数和关节变量,运用代数法求解出其运动学方程,在Marlab Robotics Toolbox中运用Link函数对其建模,并对其进行正向和逆向运动学仿真,从而验证数学方程的正确性。选取一小段路径对其进行轨迹规划,得出机械手末端执行器的空间轨迹以及各关节连续平稳的位移、速度和加速度曲线,延长了机器人的使用寿命,为机械手后期的动力学分析和控制研究提供了一定的理论基础。 展开更多

关键词 上下料机械手 运动学分析 RoboticsToolbox 仿真

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基于SolidWorks的圆柱齿轮设计系统研究 被引量：5

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作者 焉兆超 管殿柱 +1 位作者 何西阳 陈洋 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2015年第4期86-90,共5页

针对SolidWorks齿轮建模过程繁琐及效率低等问题,本文基于Visual Basic程序语言中的SolidWorks,对圆柱齿轮参数化设计系统进行研究。以Windows为开发平台,利用Visual Basic程序语言,通过对SolidWorks进行二次开发,完成了直齿、斜齿和圆... 针对SolidWorks齿轮建模过程繁琐及效率低等问题,本文基于Visual Basic程序语言中的SolidWorks,对圆柱齿轮参数化设计系统进行研究。以Windows为开发平台,利用Visual Basic程序语言,通过对SolidWorks进行二次开发,完成了直齿、斜齿和圆柱齿轮的三维模型设计系统。该系统主要包括参数设计和三维建模两大模块,且三者之间相互联系统一,在参数设计过程中添加了疲劳强度校核部分,以实现集设计、校核于一体的圆柱齿轮三维造型系统。设计实例表明,该系统实现了齿轮的参数化设计,设计结果准确,生成的三维模型合乎要求,提高了设计效率,而且该系统用户界面形象直观,具有人性化,保证了设计的合理性与准确性。该研究对其他类型齿轮及标准件的参数化设计具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 VB SOLIDWORKS 二次开发 圆柱齿轮 参数化设计 设计校核

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基于SolidWorks的工程制图虚拟模型室的开发 被引量：2

9

作者 何西阳 管殿柱 +1 位作者 张杰 仇翔玉 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2014年第2期63-66,共4页

针对工程制图精品课程的建设及网络教学的需要,本文利用三维CAD软件对工程制图虚拟模型室进行研究,基于SolidWorks三维设计软件建立模型,并导出为eDrawings格式的文件,同时利用Dreamweaver软件,建立网页播放eDrawings文件的虚拟模型库... 针对工程制图精品课程的建设及网络教学的需要,本文利用三维CAD软件对工程制图虚拟模型室进行研究,基于SolidWorks三维设计软件建立模型,并导出为eDrawings格式的文件,同时利用Dreamweaver软件,建立网页播放eDrawings文件的虚拟模型库。该虚拟模型库,可以随意实现模型任意方向、任意位置的拖曳、放大和旋转操作,还可以从主、后、俯、仰、左、右等方向观看测量模型,并可利用模型中已有的平面对模型进行截切,截切的大小根据需要可动态控制,而且还可以观看爆炸视图和动画演示。该设计方便了网络传输,提高了利用效率,对培养学生的空间思维能力及网络教学具有重要意义。 展开更多

关键词 工程制图 虚拟模型库 SOLIDWORKS EDRAWINGS

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马格努斯圆柱及变角度襟翼对无人帆船气动性能的影响 被引量：2

10

作者 邓皓云 管殿柱 +1 位作者 李森茂 王宪辉 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第1期170-180,共11页

[目的]旨在研究马格努斯翼型和变角度襟翼对无人帆船气动性能的影响及其优化,以提高无人帆船的航行效率。[方法]采用CFD方法,以NACA 0021翼型作为无人帆船主翼帆的基准翼型,在主翼帆顶缘耦合马格努斯圆柱,分析马格努斯圆柱关键参数(直... [目的]旨在研究马格努斯翼型和变角度襟翼对无人帆船气动性能的影响及其优化,以提高无人帆船的航行效率。[方法]采用CFD方法,以NACA 0021翼型作为无人帆船主翼帆的基准翼型,在主翼帆顶缘耦合马格努斯圆柱,分析马格努斯圆柱关键参数(直径、位置和间隔)对翼型升阻特性的影响规律;在主翼帆顶缘耦合马格努斯圆柱的基础上,将襟翼帆嵌入主翼帆尾缘,研究不同襟翼帆偏转角下翼型周围流场和升阻特性及其对无人帆船推力性能的影响规律。[结果]结果表明:在大攻角下,马格努斯圆柱对翼型气动性能具有提升作用,在所研究参数范围内翼型升阻比与马格努斯圆柱位置正相关,与马格努斯圆柱直径和间隔负相关,其中圆柱的直径和间隔对翼型气动性能影响较大,位置的影响最小;在小攻角下,变角度襟翼帆对翼型气动性能的提升更明显,在0°~15°攻角内,翼型的升阻比与襟翼帆偏转角正相关;在马格努斯圆柱及襟翼帆共同作用下,风帆推力系数最大提升27%,且与襟翼帆的偏转角正相关。[结论]研究结果可为马格努斯圆柱及嵌入式襟翼帆在无人帆船领域的应用提供参考。 展开更多

关键词 无人帆船 气动性能 襟翼帆 马格努斯圆柱 推力系数

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基于Fluent的无人帆船流体动力学分析 被引量：3

11

作者 刘志刚 管殿柱 +1 位作者 白硕玮 张开拓 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2019年第4期56-59,共4页

针对国内无人帆船稀缺的问题,本文设计一款简单的手动调节副帆角度的无人帆船,采用导轨和滑轨的硬摩擦配合,实现了帆的相对角度调节。为检测无人帆船的行进效果,将主帆和副帆模型简化后,导入有限元分析软件ANSYS-Workbench中,在Fluent... 针对国内无人帆船稀缺的问题,本文设计一款简单的手动调节副帆角度的无人帆船,采用导轨和滑轨的硬摩擦配合,实现了帆的相对角度调节。为检测无人帆船的行进效果,将主帆和副帆模型简化后,导入有限元分析软件ANSYS-Workbench中,在Fluent模块下进行空气动力仿真分析,并通过设置升力系数和阻力系数,使迭代步数运算至3000步,得到收敛的运算结果及帆的三维流线云图和压力云图。仿真结果表明,空气涡流产生于主帆与副帆环抱夹角内,最大压力集中在帆的外侧,约为0.047 MPa,因此空气对帆船产生向前的推力,达到无驱动力下的行进效果,符合实际工况要求。该研究对国内无人帆船的发展具有参考价值。 展开更多

关键词 无人帆船 FLUENT 有限元分析 流体动力学分析

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基于正交试验法的龙门式折弯机的轻量化设计 被引量：2

12

作者 林冠屹 管殿柱 +1 位作者 张开拓 宋占杰 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2020年第1期99-104,共6页

针对某公司设计的一款龙门式折弯机,本文在其正式投入生产与工作之前进行计算机模拟分析,在验证设计方案可行性的同时进行轻量化设计。首先通过Solid Works对折弯机进行三维建模,模型简化后导入ANSYS Workbench15.0,通过对主要受力部位... 针对某公司设计的一款龙门式折弯机,本文在其正式投入生产与工作之前进行计算机模拟分析,在验证设计方案可行性的同时进行轻量化设计。首先通过Solid Works对折弯机进行三维建模,模型简化后导入ANSYS Workbench15.0,通过对主要受力部位施加载荷与压强,划分网格,在最大应力小于材料屈服极限值,即保证材料性能的前提下,得出整体变形的分析结果。根据折弯机变形情况,设计结构优化方案,将工作台侧板厚度、工作台支撑板厚度、工作台顶板厚度、折弯机拉杆直径与上压板筋板厚度5个对分析结果影响显著的结构参数添加进来,进行正交试验,根据试验组号重新建模进行有限元分析。以折弯机质量最轻为目标函数,设置状态变量及尺寸变量的边界条件,使用SPSS统计分析得出系数,建立折弯机轻量化数学模型,运用Matlab优化工具箱进行求解,将各个参数圆整后重新建模并进行有限元分析,最终使折弯机整机质量减轻了3.36%,同时保证了折弯机的工作性能,优化效果显著。该研究具有一定的实际应用价值。 展开更多

关键词 正交试验法 轻量化设计 龙门式折弯机 ANSYS WORKBENCH 有限元分析

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基于SolidWorks的推力球轴承二次开发 被引量：3

13

作者 季建华 管殿柱 +2 位作者 李森茂 夏涛 赵大刚 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2021年第4期62-66,78,共6页

针对传统轴承开发工作存在的繁杂问题,本文以51000型单向推力球轴承为主要研究对象,借助Visual Basic 6.0开发工具,基于SolidWorks平台对推力球轴承进行二次开发,解决了SolidWorks宏录制过程中设计点选择问题,实现了VBA向VB的代码转换... 针对传统轴承开发工作存在的繁杂问题,本文以51000型单向推力球轴承为主要研究对象,借助Visual Basic 6.0开发工具,基于SolidWorks平台对推力球轴承进行二次开发,解决了SolidWorks宏录制过程中设计点选择问题,实现了VBA向VB的代码转换。针对SolidWorks软件特点及推力球轴承结构,建立零件三维模型,并借助VB语言通过SolidWorks平台,建立人机交互界面,实现三维参数化建模。同时,选用Access作为数据库,建立人机交互界面和标准推力球轴承数据库,实现了标准和非标准推力球轴承的三维参数化建模。研究结果表明,借助Access数据库,设计者选择推力球轴承型号后,即可进行三维参数化设计,提高了设计效率,缩短了产品研发周期。该研究对SolidWorks平台上其它零件开发及图库设计具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 SOLIDWORKS 推力球轴承 二次开发 ACCESS数据库

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某新型无人帆船的结构设计及翼帆气动性能分析 被引量：2

14

作者 赵大刚 管殿柱 夏涛 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2021年第2期54-59,共6页

为了满足无人帆船在进行海洋调查时航时长、范围大和寿命高的要求,本文设计了一款新型无人帆船。通过SolidWorks软件建立无人帆船的三维模型,并采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)对翼帆的气动性能进行分析。在考虑... 为了满足无人帆船在进行海洋调查时航时长、范围大和寿命高的要求,本文设计了一款新型无人帆船。通过SolidWorks软件建立无人帆船的三维模型,并采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)对翼帆的气动性能进行分析。在考虑帆船航行实际工作状态的前提下,通过比较柔性帆、刚性帆和翼型对称截面与非对称截面的性能,确定了主帆为NACA 0021,尾翼为NACA 0018翼型的对称刚性帆,以提高帆船的气动性能。同时,采用与飞机升降舵类似结构的尾翼控制翼帆与来流的攻角,极大地降低了控帆的难度与功耗。为分析翼帆的气动性能,选用SST k-ω模型在Fluent中进行模拟分析。研究结果表明,翼帆的升力系数较大,空气流动平稳,并未出现涡流区,同时,翼帆表面压力呈现平滑的过渡现象,使气流可以平稳的从主帆表面分离,满足设计要求。该研究对使用无人帆船探索海洋具有重要意义。 展开更多

关键词 无人帆船 结构设计 翼帆 气动性能

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4 kt预弯机有限元分析及方案改进设计 被引量：1

15

作者 刘志刚 管殿柱 +1 位作者 焉兆超 张开拓 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2018年第1期107-111,共5页

针对折弯机在使用过程中存在的问题,本文设计了一款4kt预弯机,对板材进行整体折弯之前先对其边缘进行预弯,取名为预弯机。通过软件SolidWorks 2014对预弯机进行建模,将模型导入有限元分析软件ANSYS Workbench 15.0中进行静力学分析,得... 针对折弯机在使用过程中存在的问题,本文设计了一款4kt预弯机,对板材进行整体折弯之前先对其边缘进行预弯,取名为预弯机。通过软件SolidWorks 2014对预弯机进行建模,将模型导入有限元分析软件ANSYS Workbench 15.0中进行静力学分析,得到整体变形、应力、应变分析云图,但预弯机所受应力偏大,超出材料使用要求,因此对预弯机结构通过两种方案进行改进,并对改进后的模型进行有限元静力学分析。分析结果表明,改进后的预弯机所受应力符合材料抗拉强度要求,变形程度较小,符合要求。该设计使预弯机的结构更加合理,避免了实际生产中意外事故的发生,为企业设计生产节约了成本。 展开更多

关键词 预弯机 ANSYSWORKBENCH 15.0 有限元分析 结构改进

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一种中小型船舶检测爬壁机器人吸附能力研究 被引量：1

16

作者 冯玉勇 管殿柱 +2 位作者 宋新城 王宪辉 邓皓云 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2023年第4期71-75,82,共6页

针对传统船舶维修行业人工劳动量大、维护成本高和环境污染等问题,本文主要对中小型船舶检测爬壁机器人的吸附能力进行研究。设计爬壁机器人的整体结构,并对机器人工作时的力学特性进行分析,提高机器人整体的运动灵活性。为使爬壁机器... 针对传统船舶维修行业人工劳动量大、维护成本高和环境污染等问题,本文主要对中小型船舶检测爬壁机器人的吸附能力进行研究。设计爬壁机器人的整体结构,并对机器人工作时的力学特性进行分析,提高机器人整体的运动灵活性。为使爬壁机器人保持工作可靠性,对其永磁吸附单元的结构进行设计,模拟与爬壁机器人实际工作相类似的环境,采用Maxwell软件对永磁吸附装置的磁性特征进行仿真分析,并对各构件尺寸参数进行优化设计。仿真结果表明,单元磁块的磁力随宽度和长度呈正比例增长,高度在20mm以下时,呈正比例变化,超过20mm后变化平缓。仿真分析结果表明,爬壁机器人的永磁吸附装置为在船舶壁面上工作提供了足够的吸附力。本文为船舶壁面检测维护机器人的永磁吸附装置设计提供了新思路。 展开更多

关键词 爬壁机器人 永磁吸附装置 力学特性分析 吸附能力 永磁吸附单元

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基于Matlab与NX的船用螺旋桨自动建模方法

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作者 王宪辉 管殿柱 +2 位作者 邓皓云 宋新城 冯玉勇 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2023年第1期70-76,共7页

为了对复杂曲面船用螺旋桨进行快速便捷的自动化建模,本文提出了基于Matlab与NX的船用螺旋桨三维自动建模方法。以JQ-5-81型螺旋桨为例,利用Matlab对型值点进行计算、转换与存储,并使用C++语言对NX进行二次开发,实现螺旋桨的自动化建模... 为了对复杂曲面船用螺旋桨进行快速便捷的自动化建模,本文提出了基于Matlab与NX的船用螺旋桨三维自动建模方法。以JQ-5-81型螺旋桨为例,利用Matlab对型值点进行计算、转换与存储,并使用C++语言对NX进行二次开发,实现螺旋桨的自动化建模,对螺旋桨进行光顺性分析,同时通过Fluent软件对水动性能进行分析。分析结果表明,自动化建模的螺旋桨光顺性较好,敞水效率与图谱提供实验值的最大误差在6%以内,螺旋桨压力分布合理,证明了模型的准确性及可行性,极大的提升了螺旋桨的建模速度。该研究为螺旋桨性能改进提供了参考依据。 展开更多

关键词 MATLAB NX 船用螺旋桨 三维建模 FLUENT

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