考虑蠕变特性的橡胶微凸体与金属表面接触特性分析

金属-橡胶接触广泛存在于密封结构中,密封接触表面上微凸体间的相互作用会直接影响整个密封界面的接触特性,进而影响其密封性能。基于粗糙密封界面的单个微凸体,考虑橡胶的蠕变特性,采用理论分析和仿真研究相结合的方式研究橡胶微凸体与金属表面的接触特性。通过橡胶蠕变特性的实验结果,构建橡胶蠕变计算模型;构建半球微凸体与金属平板间的有限元模型,进行考虑蠕变特性的仿真,分析其接触特性,并与Hertz接触理论的计算值进行对比。结果表明:在蠕变阶段,接触半径、法向变形量和最大等效蠕变应变均随蠕变时间的增加而增大,最大接触压力随蠕变时间增大而减小,这均可能导致密封性能的下降;随压力载荷的增大,接触半径、法向变形量、最大接触压力和最大等效蠕变应变均增大,但增大的趋势逐渐减小;橡胶微凸体与金属表面间的等效模量随蠕变时间的增加而减小,随压力载荷增大而增大。

钢-橡胶辊对滚过程中橡胶层刚度和阻尼特性分析

为了确定钢-橡胶辊挤压对滚过程中橡胶层的动态特性,对橡胶材料进行单轴拉伸和动态机械分析(dynamic mechanical analysis,DMA)实验,对实验数据进行拟合分析,叠加三参数Mooney-Rivlin超弹模型和5阶Prony级数形式广义Maxwell黏弹模型建立橡胶材料的超弹-黏弹本构模型。通过有限元仿真得到动态加载下橡胶层的力-位移滞回曲线,并计算分析不同载荷、转速、橡胶硬度和橡胶层厚度下的橡胶层动刚度和等效阻尼比。分析结果表明,橡胶层动刚度随着载荷、转速和橡胶硬度增加而增加,随着橡胶层厚度增加而减小。等效阻尼比随着载荷和层厚增加而增加,随着转速和橡胶硬度增加而减小。橡胶硬度和橡胶层厚度对橡胶层的动刚度和等效阻尼比有显著影响,在设计过程中需要重点考虑。

基于多目标差分进化算法的机加工柔性作业车间调度

柔性作业车间的多品种、多件数导致调度难度大、耗费时间较长和成本较高,为此,以最大完工时间、能耗和刀具损耗数量为优化目标,考虑返工、次序的准备时间和批量调度约束,建立了多目标机加工柔性作业车间调度模型.提出一种引入综合考虑能耗和加工时间的轮盘赌初始化策略.针对传统差分进化算法交叉得到的子代机器部分质量较差,提出一种机器选择的策略,以此对差分进化算法进行了改进.将改进后的差分进化算法应用于机加工柔性作业车间调度,并与传统差分进化算法在机加工柔性作业车间调度进行多组实验对比.结果表明:改进差分进化在机加工柔性作业车间调度较传统差分进化算法具有收敛速度较快、鲁棒性较好的优点,优化后各机器负载更为均衡,可有效解决多目标机加工柔性作业车间调度问题,为多品种、多件数类排产任务提供了一种良好的指导方案.

某箱体的铸造工艺缺陷分析与优化设计

以某种提升箱体为铸造工艺设计对象,通过对其结构功能性分析,为其设计了顶注式和底注式两种浇注系统,并使用ProCAST模拟软件对两种浇注系统进行数值模拟与对比分析后,选择了底注式浇注系统。针对底注式浇注系统进行了两次工艺优化,先后分别增设了发热保温冒口、出气孔和冷铁。经模拟分析证实优化措施有效,铸件的铸造缺陷出现的概率大大降低。

电磁冲裁成形与普通冲裁成形的分析比较

对电磁冲裁成形与普通冲裁成形在成形设备、成形效率等方面进行了比较 ,并通过冲裁件的断面分析对成形质量进行了比较 ,进而得出电磁冲裁具有成形设备简单 ,效率高 ,成形质量好的优点。

椭圆线圈在平板电磁成形中的应用研究

电磁成形过程中工作线圈的形状及尺寸直接影响到工件的受力并对变形结果起关键性的作用。本文通过理论推导、数值计算得出应用椭圆线圈进行成形 ,工件所受的磁场力的分布规律 ,并用实验进行了验证 ;通过与圆形线圈成形工件的比较 ,得出椭圆线圈的适用情况。

基于控制图和神经网络的印刷过程质量智能监控技术

将SPC方法和BP神经网络技术相结合,应用于印刷过程,研究了印刷过程质量智能监控技术.分析影响印刷品质量的因素,设计印刷质量管理数据库;根据印刷过程特点,结合印刷质量的检测方法,确定控制图的绘图方案;通过实验,建立4个BP神经网络模型,实现控制图模式智能识别及异常模式特征参数的估计,并进一步分析异常原因及诊断建议.在分析研究的基础上,开发了印刷过程质量智能监控系统,对提高印刷过程的自动化和智能化水平具有重要的意义.

平板件电磁成形用线圈的设计

通过对线圈产生的磁感应强度的推导 ,并结合实验结果分析 ,得出线圈形状选择时遵循的原则 :长形工件采用椭圆形线圈要优于圆形线圈 ,中心部位变形要求较高的工件应尽可能采用圆形线圈。通过对平板件上电磁力分布特点的分析 ,确定在成形特定尺寸的工件时 ,存在一个最小线圈尺寸 ,若线圈最外圈尺寸小于该尺寸 ,则工件边缘部分所受磁场力垂直向上 ,不利于工件的变形。从设备能量利用率的角度进行分析 ,得出在设备能量相同的情况下 ,板料厚度等于趋肤深度时 ,设备能量利用率最高 ,板料变形程度最大。在设备电容确定的情况下 ,可以通过改变线圈导线的材料、规格、线圈的匝数。

胶印机色墨转换实验及数据库开发

在胶印机色彩检测与控制系统中,色墨转换实验数据对色墨转换算法的研究及色彩控制的准确度具有重要的作用.开放式色墨转换工艺数据库便于用户根据自己的需要添加新的色墨转换数据,提高色彩检测与控制系统的通用性及控制精度.在确定色墨转换实验方案的基础上,在北人集团的对开四色胶印机上进行了色墨转换实验;综合考虑影响色墨转换实验的各因素,设计了色墨转换工艺数据库;并采用Visual C++及MySQL开发了开放式色墨转换工艺数据库管理系统,用户可以方便地进行数据的查询、添加、删除及修改等操作.

电磁成形中板料厚度与变形深度的关系

通过纯铝板的电磁胀形试验,发现在工艺条件相同的情况下,不同厚度的板料有不同的变形深度,而且在试验条件下,对于性能相同的材料,厚板的变形深度比薄板的要大。对这一现象进行了分析,认为这是由于不同的板料厚度可以导致不同的设备能量利用率,而其最根本的原因则是趋肤效应。在设备能量相同的情况下,若板料厚度小于趋肤深度,则板料的厚度越大,变形深度越大;板料厚度大于趋肤深度时,板料厚度越大,变形深度越小。并且分析了如何能获得一个最高的设备能量利用率,得出了设备电容与放电回路电感之间的关系。研究成果对指导电磁成形的工艺设计有着重要的意义。

基于Intellitrax的印刷色彩检测与控制系统

针对印刷品色彩质量的要求,提出了基于Intellitrax的印刷色彩检测与控制系统的方案,并给出了系统流程图。介绍了系统的5大关键技术:对色彩控制条的要求,基于Intellitrax SDK的色彩检测程序开发,色墨转换工艺实验及转换算法,数据库的建立,及色彩质量评估。其中重点介绍了基于Intellitrax SDK的色彩检测程序开发。所开发系统可应用于四色胶印机上,提高印刷色彩质量,提高产品的技术含量。

机械制造训练线上线下混合式教学实践探索

机械制造训练是培养机械工程专业人才解决复杂工程问题能力的综合性实践训练环节。文章探讨在机械制造训练环节通过线上学习与线下实训相混合、虚拟仿真与实践加工相混合的双层混合式教学,并进行多阶段考核与多角度评价,实现对学生综合实践能力的培养并有利于这个教学环节的持续改进。

基于遗传算法和自适应的印刷色彩模糊控制

针对印刷过程中被控对象因受工作环境影响而具有大滞后性、模型不确定性和时变性的特点,在满足色彩质量要求的情况下,为了尽量减少印刷调整次数,首先,基于印刷色彩质量控制的理论模型设计了T-S型模糊控制器;然后,采用遗传算法对模糊控制器的初始控制规则进行优化,使初始控制规则更逼近理论模型;最后,针对1次模糊控制产生的大误差提出了控制规则的自适应调整方法.实例分析证明:调整方案有效,从理论上实现了对印刷机进行不超过2次的调整,就可使色彩质量满足要求,提高了系统的控制精度,可用于指导实际印刷过程.

两墨辊对滚时油墨流场及油墨转移率变化

为提高印刷品的质量,了解油墨传递过程中油墨的运动,对两墨辊对滚进行了流体计算模拟,分析了墨辊对滚时油墨流场速度和压力的变化.在此基础上,提出了一种计算墨层厚度,得到油墨转移率的方法.根据该计算方法计算出不同条件下的墨层厚度及油墨转移率,分析了两墨辊对滚时的转速、墨辊直径和接触前墨层厚度对油墨流动及油墨转移率的影响.结果表明:油墨转移率随墨辊转速的增加、墨层厚度的增大而增大,随墨辊直径的增大而减小.

基于成果导向与学生中心的教学设计及学习效果评价

基于华盛顿协议的工程教育专业认证的基本理念是成果导向,以学生为中心,以及持续改进。本文基于成果导向与学生中心,探讨了从培养目标到毕业要求,再到课程体系设置的教学设计流程,给出了结合分层次目标模型与能力矩阵表的课程体系设置方法,并以某专业基础课为例研究了以学生为中心的教学内容与方法的设计;最后,提出采用量规(Rubric)评价以实现对学生学习效果的评价,以及基于评价结果的持续改进。

基于加工单元的制造车间的生产调度研究

针对基于加工单元的制造车间的生产调度问题进行了研究．采用多智能体技术建立基于加工单元的制造车间的调度系统结构,系统由3类智能体构成：管理智能体、任务智能体、加工单元智能体．各智能体通过相互协商、通讯来完成工件加工路径的确定,智能体之间的通讯是采用OMG的CORBA技术实现的．采用遗传算法来确定工件的开工次序及开工时间．系统还对设备故障、急件插入等异常事件给出了处理方案．所开发系统可以解决基于加工单元的制造车间的动态调度问题,能产生任务的最佳调度方案．最后给出了一个调度算例．

橡胶材料生热及其对力学性能的影响

为了研究橡胶材料滞后生热以及生热对其力学性能的影响,在分析橡胶材料生热机理的基础上,对挤压接触对滚的一对钢-橡胶辊在转动过程中的生热进行研究,分析了随时间变化胶料温度升高的规律,以及橡胶的硬度和厚度参数对其生热的影响.通过实验数据,分析了温度升高对橡胶力学性能,包括硬度、损耗因子等的影响.结果表明:初始硬度大的橡胶温升大,橡胶层厚度越小温升越大,且温度升高会导致橡胶硬度减小、损耗因子先增大后减小.

平板件电磁成型的变形模式研究

通过实验及ANSYS/LS_DYNA程序的有限元模拟 ,对平板件的电磁自由成型及有模成型的变形模式进行了研究。发现在载荷幅值相同、加载时间不同时 ,无论是自由成型还是有模成型 ,都存在着几种不同的变形模式。并通过变形模式的研究 。

影响电磁成形质量因素的实验分析

通过对盒形件和艺术件的电磁成形实验 ,分析了线圈、电压、材料、气流等因素对成形质量的影响 ,从而得出了获得质量良好的成形件所需注意的几个问题。

橡胶超弹-黏弹模型建立及结构动态响应

为了研究橡胶结构的动态响应,需要准确建立本构模型.通过动态热机械分析仪(dynamic thermomechani-cal analysis,DMA)测试圆盘形橡胶试样,获得橡胶黏弹因子、储能模量、损耗模量等力学数据,建立超弹-黏弹本构模型,超弹模型表征橡胶的大变形特性,黏弹模型表征橡胶的滞后效应,其中黏弹模型参数是通过利用 ANSYS 拟合 DMA 实验所得松弛曲线数据获得,超弹模型参数是通过利用经验公式辨识得到.建立与实验条件一致的动力学仿真模型,实验数据与仿真数据的误差较小,在合理范围内,验证了通过上述方法辨识模型参数所建立超弹-黏弹本构模型的正确性.仿真获得了圆盘形橡胶试样、立方块橡胶试样分别在周期性扭转载荷和垂直载荷作用下的应力、应变、损耗等响应特性,并验证了所建立本构模型的适用性.通过研究立方块橡胶试样在超弹-黏弹本构模型、线弹-黏弹本构模型、单一的超弹本构模型下的动态响应特性,表明了本构模型的选择对橡胶结构动态响应分析的重要性,为工程实际问题中橡胶本构模型的选择提供参考.