探讨了当前国际上直接金属快速成形工艺的研究开发情况,认为工艺中的材料沉积方式很大程度上决定了制件成形过程中热量的输入、传导以及耗散特点,而工艺中热作用的过程将对制件微观组织、力学性能以及精度产生至关重要的影响.基于此点提出以材料沉积方式对制件造成的热影响的差别将直接金属快速成形技术进行分类的方法,并依照该方法将目前的直接...
讨论了材料智能化制各与成形加工技术的概念、特点、主要研究方向、关键技术和相关科学问题,概述国内外材料智能化制备与成形加工技术的研究开发现状,对其应用前景进行了展望.认为智能化的材料制备与成形加工技术的两个重要特点是:按照使用要求设计材料,实现性能设计与制备加工工艺设计的一体化;在材料设计、制备与成形加工全过程中,对组织性能...
2自由度控制器越来越在伺服控制中显示其优越性.2自由度控制利用反馈控制来保证稳定性,利用前馈保证轨迹跟踪性能.首先辨识得到了气压系统的闭环传递函数.基于闭环系统辨识模型设计了零相位误差前馈控制器(ZPETC),ZPETC将闭环系统带宽拓宽为100 rad/s左右.系统的干扰抑制能力、鲁棒稳定性由控制器中反馈环节保证.设计了基于干扰观测器的内环反馈...
在产品质量控制过程中,按统计学观点产品已发生的故障与元器件检测筛选之间存在某种内在的关系.为了有效地发现这些关联规则,建立了质量信息挖掘模型,它包括质量灰色预测挖掘算法和质量灰色关联-关联规则挖掘算法,目标是在质量信息数据库中发现所有置信度大于预定阈值的规则及预测产品质量将来发展趋势.按此模型,建立了面向产品质量信息生成的数...
我国著名机械工程专家，中国科学院院士，第一届全国人民代表大会代表，中国人民政治协商会议全国委员会第四届、第五届委员，中国人民政治协商会议全国委员会第六届、第七届常委委员，原机械工业部机械科学研究院总工程师，机械科学研究院名誉院长，《机械工程党报》第四届、第五届编委会主任，第六届、第七届、第八届名誉编委会主任雷天觉院士...
针对单级间隙非线性齿轮系统在部分参数区域发生的混沌运动,运用OGY(Ott-Grebogi-Yorke)控制原理以两种途径实现了混沌吸引子内部不稳定周期轨道的稳定化.考虑到经典OGY方法只适用于离散动力系统的局限性,根据系统运动方程及其变分形式,指出了将OGY控制算法直接应用于周期性连续时间系统的方法和步骤;对于系统方程未知的情形,根据系统轨线频闪数...
从理论角度对断裂韧度厚度效应进行了研究.在线弹性断裂力学与含裂纹板的二维位移场的基础上,给出分离变量型的具有待定函数的三维位移场的表达式,进而通过几何方程与物理方程获取三维应变场和三维应力场.进一步,通过虚位移原理,使用变分方法建立待定函数所应满足的支配方程与边界条件,从而确定待定函数.基于上述分析,建立一个断裂韧度与试样厚...
ICT的待检材料如木材、铸件和钢件等,它们的密度一般都比较均匀或相近,因此它们的ICT断层扫描图像近似于二值化图像.利用这一先验信息,ICT的图像重建算法采用了一种基于极大图像熵和神经网络优化的重建方法,改造了其神经元输出特性,并假设图像的总照度在图像重建前后维持不变.模拟试验结果表明,在6个ICT投影角条件下重建出了高分辨率的均质材料...
基于弹塑性理论的型钢辊式矫直压弯挠度一直难以得到工程适用的精确解.通过建立适当的矫直力学模型,结合计算机和数学分析,求出了型钢辊式矫直的反弯挠度与力、力矩的数学关系,并与传统及工程采用的方法比较,证明更符合实际情况和矫直理论.同时以H型钢为典型做了全面研究.对工程上工艺参数的制定有重要价值.
提出采用真空泵构造正负压连续控制系统,基于该系统数学模型,完成了其特性仿真研究分析,采用模糊PID控制方法,对系统特性进行详细探讨和试验研究.仿真和试验结果表明,基于真空泵的正负压连续控制系统具有良好的动态和静态特性,鲁棒性强,对系统参数变化有一定的灵活性,能够较好地满足系统高精度高响应的要求.试验结果同时也证明了系统数学模型的...
为了给运动学优化、动力学优化与容错控制提供理论基础,利用旋量理论对具有冗余度的三分支空间机器人进行了逆运动学分析,并建立了统一的逆运动学模型.对于各分支具有球腕的三分支空间机器人,基于腕关节的封闭解,给出了简化的逆运动学模型.最后以每个分支有5个旋转关节的三分支空间机器人为例进行了计算机仿真,仿真结果证实了所提逆运动学模型的...
根据黑箱理论提出将阀前压力、阀前过冷度、阀后压力和膨胀阀流通面积作为膨胀阀流量系数的影响参数.利用流量系数导出相对误差为1.97%～6.28%的电子膨胀阀流量特性专用试验台对上述四个参数进行了试验研究和趋势分析.依据试验和计算结果采用多元线性回归分析得到膨胀阀流量系数经验模型的关联式.通过对该关联式预测值的相对偏差分析说明其具有...
根据渣浆泵叶片压力面边界层控制方程以及边界层分离位置移动的参考点法,通过对分离点位置移动的试验结果分析,指出边界层分离点的位置能随分离参考点位置的改变而同向移动,而叶片形状的改变是引起过流表面边界层分离参考点位置移动的主要原因.借助于分离参考点的位置坐标,通过改变叶片形状系数,能有效地使分离参考点移向叶片出口端.若分离参考...
将产品族的主结构采用有向复杂网络的形式加以描述,产品族中的零部件作为网络的结点,零部件之间的隶属关系作为网络的边.运用简单路径搜索等算法对各个结点的介数、数量、次数、入度和出度等参数进行计算,并得出各参数的双对数坐标统计曲线,结果总体上符合幂律分布,表明各参数具有择优特性且产品族零部件关系网是无标度的.建立了零部件通用性的...
车身门盖件与相应开口部分曲面匹配的间隙均匀度和平整度是影响车身产品功能及外观的重要因素.为提高两者匹配的间隙均匀度,引入Hausdorff有向距离作为匹配质量的度量函数,通过有限元仿真计算获得匹配铰链中心线变化量,建立了计入焊接热效应影响的匹配优化模型,同时基于遗传算法实现匹配变量的并行快速寻优.通过某车门匹配调整的实例应用表明该...
提出一种以计算机辅助设计(CAD)和光固化快速成形为基础,精确设计和控制支架内部微观结构,实现支架外形与内部可控微结构一体化制造的方法.根据实际CT数据,应用三维CAD软件重构骨骼外形;依据利于细胞生长和促进成骨的原则,设计不同结构的支架内部微管道,控制微管道的尺寸、形状、走向、分支以及相互连通性.利用光固化快速成形技术构造相应的树脂...
作为数字阀电-机械转换器的步进电动机,在连续跟踪控制下由于驱动其转子旋转的电流为正弦波电流,因此阀的输入-输出特性表现出某种重复特征,该重复特征称为数字阀的分级控制特性.由于步进电动机的磁路存在磁饱和与磁滞,因此在数字阀输入-输出关系上表现为波动和滞环等非线性.为了分析数字阀的非线性,采用正弦波曲线模拟磁路的饱和与磁滞非线性;...
显式有限元分析中采用子循环法能够显著的提高计算效率.在对几种常用子循环法的稳定性和精度进行验证分析的基础上,提出了新的可应用于汽车碰撞过程仿真的子循环算法,该方法通过对汽车碰撞仿真模型中大量存在的刚性连接进行特殊处理以保证子循环方法的稳定性,其计算误差通过引入阻尼进行消除.自行开发了汽车碰撞子循环法分析程序,算例证明该方法...
将可靠性优化设计理论、可靠性灵敏度技术与稳健设计方法相结合,讨论了具有非正态分布参数的车辆零件的可靠性稳健设计问题,提出了可靠性稳健设计的计算方法.把可靠性灵敏度溶入可靠性优化设计模型之中,将可靠性稳健设计归结为满足可靠性要求的多目标优化问题.在基本随机参数的前四阶矩已知的情况下,通过计算机程序可以实现具有非正态分布参数的...
以焊接质量在线监控为目的,针对短路过渡气体保护焊(GMAW)电弧声信号进行了时域和频域特征分析,提出电弧声道的概念,建立其参数化等效电气模型.利用线性预测(LPC)模型参数构造径向基函数(RBF)神经网络输入样本空间,对焊接保护气流量不足进行了在线模式识别.研究认为:电弧声呈现振铃形信号,主要发生于短路结束再引弧时刻,大部分能量分布在10 kHz...
大型低扬程水泵采用渐扩出水流道,出水流道水力损失占泵扬程的15%～20%左右.为立式轴流泵设计制作了不同扩散角、无中隔板和有中隔板多种透明出水流道,采用五孔探针测定和丝线观测出水流道内流场,研究流场形成机理,分析流动规律,并与等圆出水管内流动比较.结果表明,由于后导叶出流环量、泵轴旋转诱导、出水弯管二次流和扩散的影响,出水流道内为...
在轮轨单点接触计算分析的基础上,建立锥形踏面车轮的轮缘贴靠钢轨形成两点接触的计算模型,应用有限元参数二次规划法分析这一弹塑性接触问题.对不同载荷作用下的轮轨两点接触模型分别进行计算,得出了大量的轮轨接触状态、接触力的分布及变化规律.这些计算结果将有助于找到缓解钢轨侧磨和轮缘磨耗的方法.
为提高产品的质量、降低生产成本,需要合理地确定成形件的毛坯形状.而传统的方法不仅精度低,而且费时、费力,难以满足质量和效率的要求.基于已有的电模拟坯料展开方法,提出了一种新的关于胀形件的类等势场反推坯料展开方法.该方法基于能量最小原理和最小阻力原理,利用塑性变形过程中坯料的流动规律类似于静电场等势线所描述的结果这一特性,来反...
在单参数刀具面族包络原理的基础上,以刀具包络面与设计曲面之间的最小极差为优化目标,依据所给出的三个命题,首先讨论了柱刀侧铣非可展直纹面的刀位计算方法,提出了三点偏置法来确定初始刀位,然后采用最小二乘法进一步优化刀位.随后,以柱刀刀位规划方法为平台提出了锥刀的刀位计算方法.最后,给出了两个计算实例.计算结果表明所给出的方法可以获...
提出用顶杆在关键部位支撑板料的点支撑工艺,代替模型支撑,使成形过程周期短、成本低,降低了压头负荷,并可实现真正意义上的无模成形.但在这种点支撑成形工艺下,容易出现形状失稳现象.用轴对称抛物面、圆锥面和双曲面作为研究对象,进行大量试验,发现圆锥面是失稳的临界形状,当形状大于圆锥面时,如抛物面薄壳件,易出现失稳,小于或等于圆锥面的形...
空间任意位置球、圆柱和圆锥的几何特征参数提取问题,在逆向工程等工程实践中具有广泛的应用.为较好地求解该问题,以边界约束BFGS算法(L-BFGS-B)为基础,针对上述二次曲面几何特征参数边界约束或无约束两种情况,提出以点到曲面几何距离的均方和为目标函数,其中对圆柱和圆锥,采用球坐标表示其轴线方向矢量,从而将其目标函数转化为多变量边界约束优...
基于系统工程思想,运用频域分析方法,对轨道结构随机振动特性进行仿真计算与分析,并结合铁路现场测试结果对理论计算结果进行试验验证.结果表明:钢轨振动能量主要集中在1 300 Hz附近,而中、低频率的振动主要体现为轨枕与道床的振动;在整个分析频域范围之内,仿真计算得到的轨道结构振动加速度功率谱密度与试验测试结果吻合较好,且轨道结构振动加...
针对星载可展开天线的特殊要求,对索网式展开天线结构的初始设计进行优化研究.以上、下索网之间的纵向调整索数与索张力为设计变量,表面精度与纵向调整索数为目标,应力和频率为约束条件,建立双目标优化数学模型.由于传统的优化方法难以求解高度非线性的、具有混合变量的双目标优化问题,故采用遗传算法进行求解.优化取得了满意的结果,验证了模型...
建立易于分析各切削用量对粗糙度影响关系的表面粗糙度预测模型和最优的切削用量组合,是超精密切削加工技术的不断发展的需要.针对最小二乘法和传统优化方法的不足,提出了将遗传算法用于超精密切削表面粗糙度预测模型的参数辨识,并用于求解最优切削用量,给出了金刚石刀具超精密切削铝合金的表面粗糙度预测数学模型和切削用量优化结果,进行了遗传...
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