高静压下长杆中轴向应力波衰减研究

针对用于非常规页岩油开发的可控冲击波设备负载推送杆,该文提出了一种可用于高静压环境的内置吸收杆应力波衰减结构,基于LSDYAN软件与简化Johnson-Cook本构模型,开展了推送杆中应力波衰减规律的数值模拟研究。首先,基于试验数据对材料模型参数及数值算法的可靠性进行验证,在此基础上计算了不同外部环境、不同载荷参数及不同吸收杆参数对应力波衰减效果的影响。研究结果表明:外部是否存在静压对吸收杆的应力波吸收效果无显著影响,但静压会在空腔区造成部分应力集中,在50 MPa外压力下内壁等效集中应力峰值可达100 MPa;吸收杆对应力波能量的吸收效果取决于其脱离壁面前注入其中的能量;在载荷参数适配的条件下,通过串接多个吸收杆结构可以增加对应力波的衰减效果。研究结果可为水下高静压环境下的结构抗冲击防护设计提供指导与参考。

基于CBDC优化超声辅助水下激光切割单晶硅的工艺

为了对超声辅助水下纳秒激光切割工艺进行快速的优化,通过分析空化气泡动力学特性(CBDC)对工艺效果的影响,采用数值仿真分析、正交试验和高速摄像方法进行了理论分析和实验验证,得到了超声辅助水下激光切割工艺的优化参数,并验证了CBDC是影响切割工艺的主要因素。结果表明,随着空化气泡对激光束的干扰程度增加,切槽深度降低速度增加;随着切槽深宽比的增加,空化气泡脉动冲击对切槽底部产生的等效应力越大;当超声功率P u=65 W、水层厚度h w=1 mm、激光脉冲频率f q=20 kHz、激光扫描速率v=1 mm/s时,可以获得最大深宽比约为1.71,槽宽约为99.88μm,槽深约为170.18μm,热影响区大小约为31.71μm,微裂纹长度约为33.42μm,此时空化气泡周期较短(约为100μs~160μs)。该研究可为多能场水下激光复合加工工艺参数的优化提供参考。

Inconel 718增材成形件的铣削分析及工艺参数优化

鉴于激光选区熔化Inconel 718成形件的表面质量和尺寸精度难以满足精密零部件的使用要求,首先,通过铣削减材后处理工艺,分析了不同铣削参数(铣削速度v_(c)、铣削深度a_(p)、铣削宽度a_(e)、每齿进给量f_(z))组合对切削合力(F)、表面粗糙度值(Ra)的影响规律,再基于灰色关联分析方法,将多目标转化为灰色关联度(GR)单一目标优化,采用逐步回归法建立GR二阶回归预测模型,最后利用粒子群算法得到最优参数组合。结果表明,对F影响的重要性依次为f_(z)、v_(c)、a_(p)、a_(e),对Ra影响的重要性依次为f_(z)、a_(p)、v_(c)、a_(e),铣削减材后Ra最大下降97.80%,平均下降94.03%;所建立预测模型最大误差不超过5%;GR最优解为0.817 3,所对应的最优铣削工艺参数组合为v_(c)=46.96 m/min、a_(p)=0.25 mm、a_(e)=2.90 mm、f_(z)=0.025 mm/z。

数据与知识驱动的零件特征工艺决策方法

在零件的工艺设计阶段,加工工艺方案的生成强依赖于设计人员选择和应用的工艺知识.而由于实际的生产环境与设计人员选择工艺知识存在着诸多偏差,加工方案与实际的工艺过程不匹配成为当前零件制造领域关注的难题.为解决上述问题,本文提出了一种数据与知识双驱动的零件特征工艺决策方法.本方法使用基于注意力机制的MLP深度学习算法,从结构化工艺数据中挖掘工艺知识,关联零件特征与特征工艺标签.将其经过数据加工后,用于训练神经网络模型.经过验证,该方法能够以零件特征的工艺数据为输入,输出其对应的特征工艺标签的概率分布,为零件工艺方案的选择提供决策支持.

改进布谷鸟算法在装配序列规划中的应用研究

针对装配序列规划问题,建立考虑装配序列的几何可行性、稳定性、聚合性、重定向性的装配关系模型以及基于适应度函数的装配序列优化数学模型。提出一种改进布谷鸟算法对装配序列规划问题进行求解,采用随机键和最小位置规则的方法设计基于零件编号、装配方向、装配工具的3层编码方案;设计基于最小装配成本的初始化策略与随机初始化策略相结合的混合种群初始化策略,提高种群质量;改进种群进化和搜索方式,将种群分为3个子群,并分别采用自适应步长飞行、标准步长飞行和交叉、变异的方式进行种群更新,提高算法的收敛速度和求解精度。最后通过实例应用及与其他算法的比较,验证了所提出的改进布谷鸟算法在求解装配序列规划问题上的有效性和优越性。

基于LSTM的多因素石灰窑煅烧带温度预测研究

针对石灰窑煅烧过程易出现燃烧不平衡的问题以及石灰窑煅烧系统的滞后性,提出了大数据分析+神经网络的解决方案。利用大数据分析对石灰窑多源历史数据进行数据融合插补,采用多元线性回归方程分析空间因素对温度的影响,通过时间滑窗提取特征,在此基础上利用长短期记忆神经网络(LSTM)算法构建多因素模型,并采用自适应运动估计算法进行优化。实验结果表明:较单因素LSTM模型,多因素LSTM模型有效提高了石灰窑温度预测精度,现场可根据预测值提前调整工艺参数,实现了石灰窑局部温度预测。

3D打印机多轴联动插补算法的研究与优化

针对3D打印过程中,打印机多轴联动插补算法计算效率低的问题和Bresenham算法在3D打印运动控制中的不足,在现有算法基础之上提出阶跃式Bresenham算法、速度自适应算法,分别完成喷嘴的成型扫描运动和浆料的挤出运动.采用两种算法相结合的方式控制3D打印机多轴联动,从而提高3D打印机的插补速度.同时分析了该控制方式在微控制器中的实现流程,并将其移植于微控制器中.本研究设计了直线插补仿真试验和不同算法的3D打印试验,证明了该控制方式在打印精度不变的前提下能够提高打印效率.

基于人工鱼群-遗传算法的多品种小批量零件数控加工工艺优化研究

基于多品种小批量零件加工成本高的问题,基于人工鱼群-遗传算法(AFSA-GA)构建了数控机床能耗模型,以实现零件加工能耗下降。首先,将数控机床功率划分为各工序功率模型,基于功率模型与工作时间关系得出机床运转能耗模型,结合产品表面粗糙度模型,对各工序能耗模型及整体粗糙度进行归一化处理,形成整体能耗模型;其次,以能耗及粗糙度为目标函数,建立AFSA-GA算法,通过对各工序能耗求解得出最适当的机床功率及其所对应的能耗和表面粗糙度;最后,针对所获得的最优功率,进行优化结果的验证,为五轴机床的实际加工提供解决方案。

基于响应面法的切削参数多目标优化

采用正交切削实验,获得不同切削参数下的切削力、工件表面粗糙度和工件尺寸偏差,利用响应面法,建立对应的响应函数,最后建立以切削力、工件表面粗糙度和工件尺寸偏差为优化目标的多目标优化模型,并采用粒子群算法对目标模型寻优求解。另外,对比不同权重下的优化结果,结果显示,利用熵权法确定多目标优化模型中各目标的权重得到的优化结果优于主观赋权。

法兰盘的工艺分析与专用夹具设计

法兰盘是工业产品中常见的连接元件,其典型的加工工艺包括:零件图的分析、毛坯图的设计,机械加工工艺过程的编制、数控加工工序的编制、数控加工刀具的选用和数控加工进给路线图的绘制等。针对工序8中难加工的φ6mm斜孔,设计了一套钻床专用夹具,其中,钻模板设计成可翻转式样,钻套设计成快换式特种钻套。夹具采用一面两销的定位方案,限制了工件的六个自由度,达到了完全定位。最后,对夹具的定位误差进行了计算,验算后,确定该夹具的定位误差控制在图纸的加工精度要求之内,满足加工要求。

一种面向空间增材制造的微重力环境地面模拟试验方法

空间增材制造能够将产品全部或部分脱离传统地面制造模式,实现在轨制造或原位制造大型构件。然而,高真空、微重力等复杂特殊的环境使得空间增材制造与地面制造差异很大。为了确保空间增材制造设备的可用性和可靠性,需要在地面环境条件下对微重力环境进行有效模拟。为此,设计一种微重力场的增材制造地面环境模拟试验装置,并开展微重力环境试验研究,对空间增材制造成形工艺过程进行实际模拟与验证。

慢走丝线切割成本估算研究

慢走丝线切割中,零件表面质量要求越高,相应加工时间也就越长,加工时间的长短直接影响加工成本。通过引入粗糙度系数的概念,将加工总时间折算为与切割加工相关的时间,建立了慢走丝线切割成本估算模型,并采用切割实验验证了粗糙度对加工时间仅有较小的影响,合理降低了粗糙度系数取值。最后运用构建的成本模型计算某工件的加工成本,验证了该模型的合理性。

基于SurfMill软件的骨科接骨板加工的研究与实践

通过对L字形骨科接骨板进行工艺分析,采用SurfMill软件进行软件编程,进行了虚拟仿真加工和实际加工,验证了加工工艺和SurfMill软件的相应模块,证明了工艺方案的可行性和国产SurfMill软件的可靠性,为骨科接骨板加工制造提供一种新方案。

一种高硬度复杂薄壁翼片的机械加工工艺设计

一种高硬度复杂薄壁翼片目前没有高速铣削的加工手段可利用,需要普通铣削结合真空炉处理的方式来满足产品技术要求,加工难度大,生产进度紧。通过工艺攻关、工艺优化形成了翼片的机械加工工艺方案,采用普通铣削后进行真空炉淬火的方式保证翼片角度、厚度、孔径和力学性能要求,最后用电火花切割的方式将工件与工艺台分离保证翼轴孔距和外形尺寸。结合真空炉处理和电火花切割的特点,及时处理了加工过程中出现的热处理变形、切割外形导致孔距超差等技术问题,最终保证首批次合格产品按进度交付。所涉及到的翼片工艺方案、工艺台、定位基准选择、控制热处理变形的工装、电火花切割工装等内容属于西安现代控制技术研究所首次应用,具有创新性,对于弹体结构件中技术要求较高的翼片及同类结构的零件有一定的参考价值。

激光辅助渐进成形工艺数值模拟分析

渐进成形具有工艺灵活、适应性强等优点,受到广泛关注。对激光辅助渐进成形工艺进行数值模拟,分析不同激光光斑大小和激光功率对激光辅助渐进成形工艺的影响。同时对比激光辅助渐进成形工艺和常温渐进成形工艺。通过分析,确认采用激光辅助渐进成形工艺可以提高零件的成形质量。

基于数字化平台的纤维材料在软装设计中的应用探讨

随着数字化技术的飞速发展,传统软装设计逐渐显现出其局限性,尤其在材料选择和设计效率方面。纤维材料作为软装设计中的重要元素,其种类繁多、特性多样,具有良好的适应性和装饰性。文章探讨了数字化平台在软装设计中的新兴趋势,分析了纤维材料的特性及其在软装设计中的功能与作用,并提出了基于数字化平台的纤维材料软装设计策略。通过构建纤维材料数字化资源库,优化设计流程,实现软装设计的数字化创新,从而提升设计效率。

基于ANN-GA方法的最优工业机器人曲面磨抛分析

工业机器人在智能制造领域得到广泛应用,进一步提高了工业自动化水平.为了提高工业机器人曲面磨抛效率,在分析端面磨具磨抛工艺的基础上,建立了一种神经网络ANN和遗传算法GA相结合的最优工业机器人曲面磨抛工艺.开展磨抛参数优化实例分析,对比了ANN-GA方法优化前后的可靠性.研究结果表明,经过ANN-GA优化处理方法使得工业机器人曲面磨抛获得了更高的加工效率.该研究有助于提高磨抛设备运行效率,对后续的理论强化提供相关的支撑.

气门导管零件综合测量专用检具的设计

为了严格控制汽车发动机气门的气门导管零件的检测精度,对孔径、同轴度等待测参数进行了分析,设计出一款结构紧凑、检测效率高的综合测量专用检具。分析了专用检具的总体结构、孔径量规和同轴度芯轴的设计、安装与检测方法。试用结果表明,所设计的专用检具能满足批量化检测需求,将产品加工效率提高了50%,废品率降低了3.5%,检测准确率达到了98%,具有一定的推广应用价值。

考虑加工变形的轴承环加工工艺优化研究

针对轴承环加工时不良率高的现状,经过抽样检测分析,找出造成不良品的主要原因为粗糙度不合格及加工变形。通过切削力计算和有限元分析得出轴承环加工变形量。采用正交实验法,找出最优切削参数,提高表面质量;重新设计轴承环精车专用夹具,减少加工变形量,从而降低轴承环加工的不良率。

共富背景下的乡村景观设计——以小和山景观改造为例

随着社会的进步和人们生活水平的提高,共同富裕成为社会发展的重要目标。在此背景下,乡村景观设计也逐渐受到更多关注。文章以杭州市小和山社区景观改造为例,探讨了共富背景下乡村景观设计的设计理念、设计方法和设计实践,通过深入调查和分析,总结了一些有益的经验和启示,以期为其他类似地区的乡村景观设计提供参考和借鉴。