针对开式泵控锻造油压机在压下过程中管路结构所带来的快锻滞后等问题,建立了机组主泵、主缸以及管路结构数学模型,推导了机组压下特性传递函数。以数学模型为基础,提出了基于流量压力复合控制的前馈补偿控制方法,实现了机组压下阶段空载位置控制以及带载压力补偿位置控制,即机组压下特性的综合控制。以0.6MN锻造油压机实验平台为基础展开仿真与...
以深海活塞式力传感器为研究对象,基于液体的可压缩性,推导出活塞补偿器油液体积变化与仪器工作水深以及内外压差之间的关系式,并给出内外压差的计算方法。基于MATLAB软件对活塞式压力平衡装置进行静态和动态分析,以充油式深海压力传感器为例,推导出活塞的爬行现象与O形圈截面直径、预压缩率、摩擦因数、活塞质量之间的关系。研究结果表明,减小O...
为设计满足蜂窝复合材料加工要求的高性能超声变幅杆,提出了一种基于多目标遗传算法的超声变幅杆优化设计方法。以变幅杆的结构参数为设计变量,以谐振频率和放大系数为优化设计目标,建立了贝塞尔超声变幅杆的数学优化模型。通过在遗传算法中调用ANSYS仿真软件,对变幅杆进行了建模和动力学分析,获得了计算目标函数所需的参数,采用多目标遗传算法...
针对深孔加工中排屑难、效率低的问题,设计出一种具有刀具旋转功能的DF钻削系统。基于流体力学理论建立了深孔机床DF系统的多结构参数数学模型,揭示了主要结构参数对负压抽屑效果的影响规律,获取了最佳的参数组合。进一步地,对现有旋转DF系统进行了结构完善及参数优化。研究结果为深孔机床抽屑装置的优化设计提供了可借鉴的方法。
针对Motoman-HP20机器人的构型特点,采用D-H坐标变换法建立其运动学坐标系,将机器人分解为位置结构和姿态结构,得到以位置矢量和欧拉角表示的完备广义坐标,利用位姿分离法对机器人进行逆运动学求解,求得各个关键转角。构建了三维可视化仿真环境,验证所提出的运动学算法的正确性。该仿真环境可以直观地观察机器人各部分的运动情况。
为增加轮式移动焊接机器人稳定性、负载能力和降低控制复杂度,提出了一种四轮驱动全轮差速转向移动焊接机器人机构,介绍了该机构差速转向原理,证明该机构无转向侧滑。采用非完整约束方法建立了其差速转向误差模型,并在该模型基础上对其进行了直线-圆弧-直线轨迹数值仿真,结果为转角误差0.002 137°,转动中心坐标误差小于0.012mm。仿真结果表明该...
针对传统脉冲电源普遍存在的电能利用率低、电阻发热严重、散热设备庞大等问题,提出了一种取消限流电阻的电火花脉冲电源结构。电源由PWM控制器、DC/DC变换器、加工脉冲时序发生器等组成。电源本身具有自动调节输出电压的功能,可实现空载击穿电压、脉冲宽度、脉冲间隔独立可调,取消了体积庞大的工频变压器。通过多次小孔加工实验获得了脉冲电源...
气中微细电火花线切割加工用气体作加工介质,可加工难切削材料、复杂零件,具有低应力、无毛刺等特点。研究了气中微细电火花线切割加工中开路电压、极间电容、气压以及相对进给速度对试件切槽宽度和表面粗糙度的影响。实验结果显示：气压、相对进给速度和极间电容对切槽宽度和表面粗糙度有明显影响,开路电压的变化对加工结果产生有限影响。
设计了一种用于冲压生产线的新型送料机械手。该机械手由大臂、小臂和端拾器依次串联而成,其中大臂为六自由度6-PSS并联机构构型,小臂即延长臂为一个直线移动机构。绘制了机械手的工作空间,分析了该机械手主要几何参数对其工作空间大小的影响规律,根据两压机间送料的要求,选取了机械手的几何参数,并设计了该机械手的虚拟样机。该机械手具有横向...
根据隧道炮孔设计,进行孔序规划,是对凿岩机械臂进行自动控制所需要解决的一个问题。针对这一问题,以机械臂末端杆件的螺旋运动来定义其运动轨迹,用螺旋运动轨迹的曲线长度来定义机械臂将末端执行器从一个孔位运送到另一个孔位所付出的代价,以此代价为基础建立目标函数,用蚁群算法进行问题求解,得到机械臂运动的孔序规划。利用对偶四元数法推导...
综合考虑电动机在能量转换过程中的各种损耗,从三相异步电动机的功率损失分析出发,基于电动机在d-q坐标系的损耗模型,建立了三相异步电动机的负载率-效率通用模型。该方法仅需测量电动机在三点不同工况下的负载率和与之对应的效率,应用负载率-效率模型,即可获得该电机的效率曲线;应用电动机效率测试系统及相应测试方法进行试验测试,将该方法所得...
对大型常压储罐材料12MnNiVR钢拉伸过程中声发射信号的幅值、振铃计数、撞击计数和能量等常规特征参数进行了分析。在此基础上,对拉伸过程不同阶段典型声发射信号的时域波形、频谱、希尔伯特时频分布等进行了波形分析。结果表明,声发射信号的特征参数和波形分析能反映不同拉伸过程变形特征,可用于拉伸过程的表征。
针对目前表面滤波方法中存在边界效应、缺乏多尺度性和最优小波函数选择等问题,在一维多分辨率奇异值分解（MSVD）的基础上,构造出二维MSVD,并提出基于MSVD的表面滤波方法。该方法具有多尺度性,不存在边界效应,并且不需要选择小波函数。仿真实验和实测表面数据表明,该方法与目前表面滤波方法的滤波效果相一致,适用于表面工程的评定。
以Sobol’主测度指标Si作为总测度指标Stoti的下限,建立并推导了基于偏导数的测度指标作为Stoti的新上限。基于泛函和Euler-Lagrange等式,进行了不同变量分布形式下（均匀、正态、指数、Beta、三角分布等）,Sobol’总测度指标Stoti的基于偏导数的上限分析,并给出了新上限详细的推导过程和具体的计算公式。通过简单数值和工程算例,验证了新上限的...
为了寻找BGA焊点体积、焊盘尺寸及焊点节距之间的最佳匹配关系以提高焊接成品率,研究了焊点形态对焊接高度的影响。通过Runge-Kutta方法求解带体积约束的Young-Laplace方程,仿真分析了特定节距下焊点体积与焊盘尺寸对焊接效果的影响。结果表明,焊点体积的变化会使得整个焊点高度与承载力的关系曲线向左或者向右平移,而焊盘直径则对焊点的最大高...
为有效降低齿轮箱故障特征的维数并提高诊断效率,提出了基于邻域属性重要度与主成分分析法相结合的齿轮箱故障特征约简方法,并利用支持向量机和BP神经网络对诊断的准确率进行对比分析。针对齿轮箱中具有不同程度裂纹的齿轮,选取其时域、频域和基于希尔伯特变换的36个特征;将邻域模型引入到特征属性的约简,构造前向贪心算法,以邻域属性重要度较大...
为了解决时栅角位移传感器的动态测量问题,在基于静态的时栅位移传感器电磁仿真的基础上,通过引入运动单元模块,建立了时栅位移传感器的动态电磁仿真模型。通过分析时栅位移传感器的感应电动势幅值信号和感应频率信号,得到了动态条件下的时栅位移传感器感应电动势幅值和频率与转子转速的关系,并测算了磁场式时栅位移传感器在激励频率为400Hz的情...
针对强背景噪声下齿轮故障冲击特征提取问题,提出了一种基于自适应随机共振和稀疏编码收缩算法的齿轮故障诊断方法。该方法选用相关峭度作为随机共振检测周期性冲击分量的测度函数,借助遗传算法实现信号中周期性冲击特征的自适应提取;在此基础上,利用稀疏编码收缩算法对随机共振检测结果做进一步降噪处理,从而凸显冲击特征,提高故障识别精度。试...
基于融合隶属函数法、最大隶属度法、滚动均值法、算术平均值法和自助法,提出一种乏信息融合技术,以实现机床加工误差的调整。首先运用乏信息融合技术融合机床试加工时输出的小样本数据,获取机床试加工时工件的估计真值,以调整机床的加工误差,使工件满足质量要求;然后获取机床调整后输出的小样本可靠数据,运用模糊集合理论,在给定的置信水平下,...
为了减小成形误差,提高激光选区熔化成形复杂特征结构件的能力,实验采用Ti6Al4V金属粉末,设计了不同倾斜角度的悬垂结构模型,研究了倾斜角度、扫描策略对悬垂结构SLM成形质量的影响。结果表明：倾斜角度越小,悬垂面的边缘线宽度误差越大（〉80μm）,表面粗糙度值越大（〉20μm）,翘曲变形越严重;岛形随机扫描策略的整体成形质量要低于Z形正交扫描...
对瑞典威达Weldox700E高强度钢的焊接性能进行研究,测试了焊接区域显微组织结构和物理性能,分析了热影响区显微组织与韧性下降的关联问题。结果表明,Weldox700E高强度钢焊接性能良好,其组织结构与冲击韧性之间存在一定的线性关系。研究结果为企业在焊接工艺评定中确定中高强度钢组织结构和物理性能之间的关系提供了一定的理论参考。
设计了一种基于旋转电弧的竖直焊缝焊接机器人机构,采用了工业计算机与运动控制卡进行控制;水平和竖直滑块各采用一个步进电机进行控制,利用滚珠丝杠传动,竖直电机带有刹车,防止竖直滑块下滑,以此提高各滑块的精度和焊接跟踪质量;焊枪由步进电机控制旋转,因此可以在焊接过程中进行焊接姿态调节,能够焊接上下两端的角点,增加操作的灵活性,提高使...
基于金属-聚合物复合件的成形理论与技术,提出了通过改善金属表面的温度、微观结构和聚合物成形时的黏度、压力等因素,利用注射工艺直接成形金属-聚合物复合件的新方法。研究了金属表面微结构形成的3种方法与形成的表面微结构的特点,构建了金属表面温度控制装置和系统。利用构建的温控系统和制作的模具,获得了直接注射成形的金属-聚合物复合件,...
为描述多工位车身装配系统的渐进衰退特性,建立了面向车身产品尺寸质量和夹具系统要素的装配系统可靠性模型。结合夹具设计稳定性参数约束,提出了面向白车身装配系统可靠性的车身多工位焊装过程的夹具布局优化方法;在给定夹具布局下构建了定位销制造成本函数,提出多工位夹具定位销磨损率的优化模型并对其进行优化分配。将上述方法应用于侧围装配...
在一台采用低压空气辅助喷射技术的二冲程点燃式重油直喷发动机上,进行了燃油喷射参数对发动机性能影响的试验研究,研究了中等转速小负荷工况下,喷气结束时刻及过量空气系数对发动机动力性、燃油经济性及排放性能的影响。试验结果表明：节气门开度为10%时,随着喷气结束时刻提前,功率先增大后减小,油耗先减小后增加,HC及CO排放有小幅度减少;混合...
针对电动汽车运行的各种工况,在整车条件下采用计算流体力学（CFD）数值计算的方法对外转子轮毂电机的温升性能进行了仿真计算,并分析了汽车来流速度、电机轴的热导率对轮毂电机散热性能的影响。研究结果表明：来流风冷散热条件下,电动车在高负荷工况下电机的温升过大,可通过加装散热翅片或者采用水冷散热等方式来达到对电机的散热冷却效果;重复...
2014年1月原机械与材料学院更名为机械与动力学院，学院现设有机械设计制造及其自动化、机械电子工程、材料成型及控制工程、工业工程、能源与动力工程、核工程与核技术六个本科专业，其中机械设计制造及其自动化为国家特色专业、第二批卓越工程师教育培养计划专业和省本科品牌专业，材料成型及控制工程为第三批卓越工程师教育培养计划专业。
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