设计了一种由碳纤维复合材料与金属材料组成的层状复合结构减振镗刀杆,对其静态性能和动态性能进行了有限元分析,并与普通结构的硬质合金镗刀杆进行了性能对比。结果表明,硬质合金镗刀杆具有较高的静刚度,固有频率及动刚度较低,适于载荷较大的低速镗削加工,而复合结构镗刀杆具有更加优良的动态性能,适用于高速镗削加工。
首先,基于悬臂梁理论推导了直梁圆角型柔性铰链回转精度的解析计算方法,建立了柔性铰链回转精度的闭环解析模型,并给出了rt时的回转精度简化计算公式。然后,采用与有限元分析结果相比较的方式对解析模型进行了验证,结果表明两者的相对误差小于5%,从而验证了回转精度矩阵闭环解析模型的正确性。最后,分析了柔性铰链的材料参数和几何参数对其回...
为了测量出工业机器人的定位误差,建立了基于FARO ARM的机器人定位误差测量系统数学模型;基于6因素5水平的正交试验表,确定了工业机器人定位误差标定需要采集数据的样本空间;搭建了实际的机器人定位误差测量系统,测得了ABB1410工业机器人在其样本空间内的定位误差,为工业机器人定位误差的补偿打下了基础。
为了提高轮胎的防刺破、防爆胎和安全防弹性能,提出一种用于某型轮式特种车辆的新型机械弹性车轮。通过分析车轮的系统构成,建立了弹性力学模型与有限元模型,并分别进行求解计算,计算结果显示两种模型的变形吻合,表明有限元模型能很好地反映车轮的变形情况。利用该有限元模型计算得出车轮的滚动半径,之后进行了通过性分析,详细阐述了挂钩牵引力...
研究了一种六极异极性径向永磁偏置磁悬浮轴承,介绍了其结构及工作原理。通过坐标变换的方法将径向的悬浮力解耦,并推导了它与电流以及位移之间的函数关系。提出了根据各方向最小承载力最大来设计该磁悬浮轴承偏置磁场的原则。通过电磁场有限元软件对该磁悬浮轴承的悬浮力进行了仿真验算,仿真结果表明,在一定范围内x、y方向的悬浮力具有较好的线...
针对自动化机械生产中较为复杂的生产工艺要求,首先设计了一种可以实现特定轨迹和姿态要求的新型机构,该机构为齿轮凸轮组合机构,其中齿轮机构用于实现组合机构执行端的直线往复运动,凸轮机构用于实现组合机构执行端的特定姿态要求以及配合齿轮机构的直线运动实现不同的轨迹要求。然后基于微型遗传算法,提出了通过优化新型机构中凸轮廓线来实现...
利用静电层层自组装原理,通过PDADMAC在聚合物粒子表面改性和吸附不同层数的SiO2磨粒,制备n-SiO2/BGF复合磨粒及其抛光液。分析了交替吸附PDADMAC和SiO2磨粒的BGF微球表面Zeta电位的变化,利用TEM表征了不同层数的n-SiO2/BGF复合磨粒SiO2磨粒的吸附情况。分析了聚合物表面磨粒的吸附层数、游离磨粒浓度、聚合物粒径对复合磨粒抛光液抛光的影响。...
针对球形阴极数控电解加工中成形规律分析较为困难的问题,提出了基于有限元法的电解加工过程模拟方法。在ANSYS中建立了球形阴极电解加工二维电场的分析模型,并对加工过程的模型进行求解计算,得到了阳极表面不同时刻的电流密度分布和表面形状。以过程模拟参数为基础进行了工艺试验,并将得到的试验值与理论计算值进行了对比,结果表明：该方法可以...
为实现螺旋锥齿轮倒角加工自动化,设计了6-PTRT型齿顶倒角机器人,采用Z-Y-Z型欧拉角变换描述动平台姿态,使用矢量法求解运动学逆解方程,结合几何约束给出了工作空间搜索算法,并计算了样机的工作空间。实例证明该算法可以较精确地计算出倒角机器人的工作空间,为倒角加工的轨迹规划、干涉检查与控制系统设计奠定了基础。
在飞机、汽车等结构优化设计中,为使桁架结构具备足够的强度、刚度和可靠性,并同时实现结构轻量化和过程高效率的目标,将遗传算法的运行过程分为＂粗搜＂和＂精搜＂两个阶段,对交叉概率（Pc）和变异概率（Pm）进行自适应设置,同时在桁架拓扑建模中引入罚函数去约束化。桁架结构的拓扑算例验证表明：该优化设计方法的迭代次数远小于简单遗传算法,...
以某含铸造缺陷的设备结构为对象,通过样件的基本力学性能及疲劳/裂纹扩展性能测试、模态及动力响应测试、动力响应分析及危险部位载荷谱确定等工作,采用细节疲劳寿命额定值（DFR）方法获取了该批次缺陷件疲劳寿命。研究结果可为工作在振动环境下的工程结构疲劳寿命评定探索出一条合理可行的解决途径。
据国外媒体报道,3D打印机曾用于制造一些机械零部件和小玩具,但是目前工程师使用该技术建造了一种完整的交通工具——一架能够真实飞行的塑料无人飞机。这架飞机的机翼宽6.5英尺,是由打印零件装配构成的,2012年8月至9月期间,研究小组在弗吉尼亚州米尔顿机场附近进行了4次飞行测试,巡航速度可达45英里/小时。
为提高不确定环境下Job Shop制造车间重调度的稳定性以及方案的可执行性,建立了基于工件和机器两个层面的预调度实施损失函数,综合加权相同工序的时间偏差成本、相同工件的相邻工序的时间偏差成本、设备的工作时间偏差成本以及等待时间偏差成本,实现对重调度执行成本的衡量,降低实际执行的重调度方案不能满足预期生产目标的危险。最后通过仿真,...
为了提高晶圆制造Intrabay物料运输系统（简称Intrabay系统）的多目标调度性能,提出了一种基于模糊逻辑-匈牙利方法的Intrabay系统多目标实时调度方法。该方法实时响应运输小车空载和晶圆卡请求运输等动态事件,并对各事件时刻的Intrabay系统调度子问题进行多目标优化求解。采用300mm的晶圆制造系统数据进行仿真实验并与传统的Intrabay系统调度方...
提出一种面向网络化制造过程的知识集成与推送方法。首先构建了网络化制造过程知识集成模型,分析了制造知识检索与获取的主要形式;然后针对知识主动推送的实现,从3个维度对制造活动知识情境进行了描述,提出了基于本体查询的知识主动推送机制;最后以某离散制造企业制造知识主动推送的应用实例验证了该方法的有效性和高决策效率。
为使数控系统软件可重构,提出一种面向活动对象的软件设计方法,给出设计原理、实现方法;以实际应用为例,阐明设计方法、重构流程及重构结果。该方法基于面向对象设计,并给每个对象赋予一个独立执行线程、事件队列和状态机。活动对象相互独立、不共用资源、能够独立执行,通过事件队列与其他对象通信,以＂出版-订阅＂的方式投递和接收事件。在该方...
基于某个特定的行星齿轮转过最小圈数后回到起始点这一特性,提出一种基于时域同步平均法的振动信号分离技术。由于实验采样时间较短,为了更快获取数据,根据行星齿轮啮合信号形状和齿宽,以及能量泄露小的特点,提出选择合适的窗函数—Tukeywin函数对信号进行加窗截取。选取窗宽为行星齿信号的一个齿宽,利用时域同步平均法对加窗信号进行相加平均,...
提出一种基于图形处理器（GPU）的快速傅里叶变换算法和并行处理算法,给出了傅里叶变换分析法的GPU并行实现流程,通过对各像素点进行并行处理,使得处理速度大大加快。GPU和计算机的处理精度和运算速度计算结果表明：GPU能在不降低处理精度的前提下,保证其效率得到很大提升。
为解决频域子空间模态参数辨识方法受噪声影响的问题,提出一种加权频域子空间方法。运用该方法对多次实验得到的频域数据的方差进行估计,把输入、输出频域点估计的方差倒数作为加权系数,构成加权系数矩阵。考虑了输入及输出噪声,根据噪声的频域方差分配权重。为验证改进方法的有效性,在一个二自由度系统上进行了仿真验证。以某变截面轴的模态分...
在考虑轨道随机不平顺激励和自身结构参数随机因素作用的前提下建立了弹性约束轮对带Hamilton函数的伊藤随机微分方程组,根据拟不可积Hamilton系统的随机平均法把该方程组表示为一维扩散的平均伊藤随机微分方程。运用Oseledec乘性遍历定理求解了系统的最大Lyapunov指数并得到了系统的随机局部稳定性的条件;通过分析一维扩散奇异边界的性态得到了...
提出了基于机械物理法的废旧制冷设备聚氨酯泡沫再生工艺,通过试验证明了在适当的条件下,由于机械物理作用,聚氨酯物料会发生降解,并利用正交试验的极差和方差分析,得出了在所设定的工艺参数范围内转速v、时间t、进料量m对聚氨酯降解效果的影响,其主次顺序依次为：时间t、转速v、进料量m,最优再生工艺的转速为2400r/min,时间为120min。
应用有限元分析软件对电火花诱导可控烧蚀磨削温度场进行模拟仿真,将烧蚀磨削温度场分为火花放电和烧蚀加工两部分的叠加。建立数学模型及边界条件,首先对火花放电温度场进行仿真,得到其温度场分布,而后在放电温度场结果基础上进行烧蚀加工的温度场仿真,得到整体烧蚀温度场分布情况。对钛合金TC4进行软化层厚度测试的工艺试验,结果表明：烧蚀软...
在平板电脑正大行其道的时候,一种薄如纸张,可以随意弯曲而且不会摔烂的新型屏幕即将出现在大众面前。该屏幕由加拿大女王大学和PlasticLogic公司以及英特尔实验室合作研制,它的面市将给现在人们使用电脑的方式带来革命性的改变。
研究了一种双砂轮水平对置曲轴磨削方法,通过将两片砂轮在法向平面上水平对置于曲轴两侧,采用五轴联动方式同步驱动两副独立砂轮架与工件旋转轴,对连杆颈和主轴颈进行精密磨削加工以抑制单边磨削力导致工件变形对圆度的不良影响,消除了传统切点跟踪磨削方式对中心架支撑的过度依赖,实现了在单台磨床上从毛坯到精密成品的一次加工成形。从运动学...
研究了以数字光栅模板形成光变图像的方法,搭建了以Lcos空间光调制器为图像发生器的光刻实验平台。该方法与传统光刻技术相比有两大改进：采用数字光栅模板替代分束元件及机械旋转结构;以Lcos为图像发生器,采用面阵式的曝光得到高质量的具有位相信息的任意光斑图形。该方法的分辨率可达1000线/mm,能够制作出高质量的光变图像,如2D/3D图像以及各...
依据搅拌桨水平截面轮廓线的理论坐标点,反求生成了NURBS曲线;按照搅拌桨的螺旋升角,生成了一组不同高度截面轮廓线的NURBS曲线;利用蒙皮方法,生成了搅拌桨的NURBS曲面。提出了一种新的控制顶点投影法求解点到NURBS曲面最小距离的算法,用于计算搅拌桨的NURBS曲面的重构误差。结果表明,立式捏合机搅拌桨的NURBS曲面重构精度高,研究结果可为搅拌桨...
对密封压力影响下倾斜微孔端面的气体润滑动压效应进行了实验研究,采用石墨动环和SiC静环配副实现旋转气体润滑。静环试件端面加工有与直径成一定倾斜角度的椭圆微孔,实验中对4种微孔端面的气体润滑膜厚度进行了测量,分析了密封压力和转速对气膜厚度的影响规律。结果表明：转速越高,气膜厚度越大,动压效应越强;密封压力越高,动压效应对膜厚的影...
阐述了超声振动塑性加工的作用机理,定量分析了表面效应中摩擦力矢量反向的原因。在介绍国内外超声振动塑性加工技术研究现状的基础上,对一些典型超声振动塑性加工技术的应用例子进行了剖析,并探讨了目前超声振动塑性加工技术需要解决的问题及研究方向。
类哺乳动物腿式机器人凭借其离散式的地面支撑和对障碍、沟渠等复杂特殊地形及不可预知环境的极强适应性,使其具有广泛的应用前景。从双腿式机器人和四腿式机器人两个方面介绍了国内外类哺乳动物腿式机器人的研究现状,分析和讨论了腿式机器人在腿部结构、关节驱动、导航、稳定性判据和控制算法方面的相关理论与方法,对存在的问题进行了讨论,并对...
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