聚结构件形式对管式油水分离器油出口含油率的影响

为了对比不同结构形式聚结构件对管式油水分离器油出口含油率的影响规律,为工程设计选型提供技术支持,通过CFD方法分析了正V形斜板、倒V形斜板、传统斜板和蛇形背向折板4种不同聚结构件作用下的浓度场和油出口含油率,并探究了正V形聚结构件在单一条件下的最适宜结构参数。结果表明,在所研究的流速(0.05~0.35 m·s^(-1))内,4种聚结构件中正V形构件具有最好的油出口含油率,蛇形背向折板与倒V形斜板位列第2、3位,传统斜板最低;随着进口流速的增大,4种聚结构件油出口含油率均相应降低,其中传统斜板下降速度最快,正V形斜板与蛇形背向折板下降最慢,相差不大,而倒V形斜板下降速度居中;利用控制变量法确定了正V形构件与壁面间距C=10 mm、水平夹角θ=60°时油出口含油率最高。

薄壁结构件的正向吸附辅助支撑钻削工艺研究

航空航天领域中薄壁结构件的连接装配要求加工高精度的连接孔,但此类结构件钻削加工时变形大、易振动,严重影响制孔精度和表面质量,传统装夹方法存在装夹跨距大、难以充分有效支撑等问题。本文提出通过正向吸附辅助支撑,提高薄壁结构件加工时的局部刚度,进而提高薄壁结构件的加工质量,并通过仿真和试验相结合的方式研究了正向吸附辅助支撑对薄壁结构件钻削加工的影响。结果表明,在本文仿真和试验条件下,正向吸附辅助支撑可使钻削位置刚度提升40倍以上,孔壁粗糙度值降低67%以上,圆度公差降低60%以上,孔径偏差降低50%以上,同一孔的靠近出口、入口位置的孔径偏差降低90%以上。可见,正向吸附辅助支撑可显著提高薄壁结构件的制孔精度和质量。

舵类结构件几何量误差视觉检测方法及误差评定

针对现有接触式测量方法装夹定位后只能测量一种或两种参数、检测效率低等问题,提出一种舵类结构件几何量误差和装配误差视觉检测方法。首先,利用计算机视觉系统获取舵轴和舵面区域图像,利用图像预处理技术去除图像畸变和噪声,为了更有效地提取舵类结构件边缘,分别采用Sobel算子、Scharr算子、Laplace算子和Canny算子对图像进行边缘检测以确定轮廓,实验对比发现Scharr算子处理后的舵轴图像边缘更清晰且无间断,Canny算子处理后的摇臂图像边缘比较清晰,因此选用Scharr算子提取舵轴图像边缘、Canny算子提取摇臂图像边缘。结合被测要素特点,采用霍夫直线和霍夫圆检测方法提取舵面边缘线特征、舵轴母线特征、摇臂圆轮廓特征;确定了舵芯对称度、舵轴垂直度、摇臂夹角的基准要素,构建了几何量误差检测目标函数,运用自适应遗传算法计算最优解;结合相机标定的内外参矩阵,得到舵芯对称度、舵轴垂直度、摇臂夹角的测量值。最后,研发了舵类结构件几何量误差和装配误差视觉检测软件,搭建了视觉检测实验平台,实现了几何量误差及装配角度误差快速检测功能。经过多次重复测量实验,对称度检测精度达到0.055 mm,垂直度检测精度达到0.225 mm,装配角度检测精度达到0.772°,完成单次检测耗时7 s。该方法不仅提高了几何量误差检测精度和检测效率,同时有助于提高舵类结构件成型-制造-在机检测的自动化和智能化水平。

基于Lamb波损伤特征融合模型的金属结构件疲劳裂纹扩展预测

针对动态载荷环境下机械装备金属结构件疲劳裂纹扩展延伸问题,提出一种基于Lamb波损伤特征融合的疲劳裂纹扩展预测模型。首先从Lamb波信号传播特性出发,分析对比对称模式下Lamb波损伤信号和基准信号传播过程中的特性变化,在此基础上提取能够敏感表达结构损伤的相关系数和相位差异特征,通过变量标准化变换后进一步构建出疲劳裂纹扩展预测模型,最后利用金属结构件全寿命周期疲劳实验数据对模型进行验证。结果表明:所提模型能够准确预测动态载荷环境下疲劳裂纹扩展过程,与其他预测模型相比优势明显,可为机械装备关键结构件合理检修计划制定提供一定参考借鉴。

面向航空结构件的双资源分布式柔性调度研究

考虑航空结构件生产中精工序的员工约束和分布式多工厂协作需求,建立双资源约束分布式柔性作业车间调度模型。提出一种基于关键工厂的混合灰狼优化算法来解决该问题。针对模型的工厂选择、工序排序、机器选择以及员工选择4个子问题,设计了4层编码及新型解码方式以避免机器员工的使用冲突。结合模型的工厂约束和员工约束特征,设计一种新的狼群捕猎和猎物搜索机制,保证种群多样性的同时提高算法全局探索能力。针对分布式特性,设计基于关键工厂的局部搜索策略,提高算法的局部搜索能力。通过扩展标准算例和航空结构件实例分析,验证了所提算法求解双资源约束分布式柔性调度的有效性。

某超长条结构件柔性工装平台结构设计与实现

针对某超长条结构件加工过程中由于使用传统工装夹具造成的工艺准备时间长、工装数量多、材料浪费严重等问题,开展一种柔性工装平台的研究。该工装平台采用多个可旋转夹臂替代传统夹具进行夹持,在工件外形变化时,可通过更换夹臂长度、按压角度等保持良好夹持效果,满足柔性工装的需求。对该工装平台结构进行设计,对关键参数进行建模和校核,通过样机对工装效果进行验证。结果表明,该工装平台在加工相同工件的情况下,可节省约3%的零件材料,缩短310 min工艺准备时间,同时由于该工装平台采用了新型柔性固持方案,还提高了加工连续性,避免由于工艺变化造成大量的夹具浪费,为超长条结构件的加工提供了一种新的工装固持方案。

基于固有应变法的中空薄壁铝合金结构件焊接变形及残余应力预测

为提升中空薄壁铝合金结构件焊接变形与残余应力预测精度。基于固有应变法与焊接热输入参数对焊接等效载荷开展求解,利用有限元仿真方式从变形及应力的角度出发,分别对焊接变形及残余应力进行分析,并通过焊接试验进行验证。结果表明:焊缝左右两侧的边缘区域是产生焊接残余应力的主要位置,横向、纵向残余应力分别为275 MPa、181 MPa,结构件上蒙板呈马鞍形分布,焊接所导致的最大变形分布在上蒙板左右两侧,左右两侧仿真最大值分别0.299 mm、0.274 mm,左右两侧试验最大值分别0.37 mm、0.34 mm,试验变形值略大于仿真变形值,两侧变形预测误差率分别为19.1%、19.4%。研究结果可为类似中空薄壁铝合金结构件焊接变形及残余应力预测提供一定参考依据。

基于Moldflow 3D技术汽车轻量化结构件成型研究

为更直观了解汽车轻量化结构件不同成型过程对轻量化结构件的影响,本文采用Moldflow 3D技术,以差速器齿轮为例,分析差速器齿轮成型过程。通过型腔数目确定以及型腔布局的优化,加强内在设计实现汽车轻量化。仿真表明,在直行条件下,行星输入转速曲线、左半轴齿轮转速曲线、右半轴齿轮转速曲线均维持在3185°/s的转速上保持稳定不变。在转弯条件下,行星输入转速曲线、左半轴齿轮转速曲线、右半轴齿轮转速曲线维持在1592°/s的转速上保持稳定。因此设计的轻量化结构件可有效的完成直行情况和转弯情况下的行驶状态,为汽车轻量化结构件的改造奠定坚实基础。

薄壁结构件毛坯去应力分析与铣削加工变形有限元模拟研究

薄壁件在航空航天领域应用广泛,其制造精度直接决定了装备的服役性能。然而,由于热处理的影响,导致薄壁件在加工之前存在残余应力。如果控制不当极易导致零件超差。因此,本文以7075铝合金板材为研究对象,分析了残余应力在板料淬火与预拉伸时产生的原理。进一步,采用有限元方法作为工具,对7075毛坯在淬火和预拉伸法过程中残余应力的产生进行了模拟。通过模拟发现,当毛坯件被拉伸约3%,塑性应变量约为2.4%时,淬火残余应力消除可达91.2%。在降低残余应力的基础上,本文建立了薄壁结构件铣削加工仿真模型,模拟了多因素耦合作用下的铣削加工变形,并通过铣削实验验证了仿真结果的正确性。

换流变压器结构件涡流损耗的计算与分析

针对换流变压器漏磁场引起的结构件(夹件、油箱)损耗及局部过热问题,提出一种快速计算换流变压器夹件和油箱漏磁场及损耗的方法,给出了夹件及油箱漏磁场及损耗的计算原理及数学模型;开展了换流变压器夹件及油箱漏磁场及损耗的有限元计算,并在三维涡流场下对换流变压器夹件和油箱的漏磁场及的损耗展开了分析,将解析法与有限元法进行了对比;最后,对换流变压器的空载电流、磁感应强度以及负载损耗进行了实验,验证了有限元方法的正确性,并间接验证了所提方案的可行性。

油水分离器新型聚结构件的数值模拟及结构优化

针对传统平板型聚结构件分离效率不佳的问题,提出一种新型有出口挡板型聚结构件,并采用计算流体力学(CFD)方法,利用Fluent软件的mixture模型和Standard k-ε模型探究新型聚结构件的聚结板长度(l)、聚结构件倾斜角度(θ)及挡板高度(h)和挡板折角(α)对分离性能的影响规律,确定最佳的结构参数。结果表明:聚结构件的结构对油水分离器的分离效果影响显著;在相同条件下,有出口挡板聚结构件的分离效率比无出口挡板聚结构件平均提高1.2%;对于4种结构参数,有出口挡板聚结构件分离器的分离效率随单个结构参数增大均呈现先增大后减小的趋势,最佳结构参数分别为l L=312(L为分离器长度)、θ=30°,h H=710(H为聚结板间距)、α=75°;由响应面分析法得到的有出口挡板聚结构件的4种结构参数最佳组合为l=421.67 mm、θ=45.07°、h=8.84 mm、α=112.70°,有出口挡板聚结构件分离器的分离效率最高为97.67%。

基于改进灰狼算法的结构件数控加工误差优化方法

数控加工过程中的误差会直接影响结构件的加工精度和质量,因此本文提出基于改进灰狼算法的结构件数控加工误差优化方法。基于改进灰狼算法提取结构件数控加工刀具状态特征,构建数控加工参数优化模型。将构建的数控加工参数优化模型的目标函数设定为最小化切削力,以优化结构件数控加工误差。试验结果表明,优化后的加工误差整体均小于优化前的误差,优化后的最大变形偏差为0.013 mm,比优化前的最大误差降低了0.012 mm,证明基于改进灰狼算法的结构件数控加工误差优化方法对数控加工误差的优化有效。

压力机结构件常见焊接问题及控制

为了全面提高压力机结构件焊接质量,降低压力机结构件的返修率,延长压力机的使用寿命,提升企业的生产能力和竞争力,本文对压力机结构件常见焊接问题及控制方法进行了探讨。根据实践研究以及总结过往经验,文章梳理了压力机结构件焊接变形和焊接缺陷类型,分析了引发变形和缺陷的原因,并采取合理和有效的措施,以实现压力机结构件焊接问题的科学控制。

大型结构件端面槽加工工艺优化

利用端面车槽刀与桥式镗刀体进行组合,设计并制作端面槽加工专用刀具替代立铣刀,在数控双面镗铣加工中心上以镗代铣加工大型结构件端面槽。工艺优化后,端面槽加工时间大幅减少,为大型结构件端面槽在镗铣加工中心上加工提供了一种高效加工方法。

薄壁结构件装夹工艺分析与优化

以某飞机地板梁连接件为研究对象,分析此类薄壁件结构特征和工艺特点进行加工工艺优选,设计薄壁结构件的装夹方案。采用有限元仿真分析和试验验证相结合的方法,对工件在不同装夹方案下的受力情况进行分析。采用UG软件建立薄壁结构件的工件-夹具模型,利用ANSYS软件对模型进行处理和分析,对比不同装夹方案的应力与零件变形情况,进行切削试验,分析测量试验件腹板的平行度误差,总结出此类薄壁结构件最优装夹工艺。

海洋油气生产平台上部模块关键结构件智能焊接工艺

为提升海洋油气生产平台上部模块关键结构件的生产质量和生产效率,分析上部模块关键结构件特点,梳理其智能焊接设备组成,讨论其智能焊接作业流程,并展示工艺应用效果。研究内容可为海洋油气生产平台上部模块关键结构件的智能化焊接提供工艺基础,并为其他海洋工程建造企业开展智能化升级改造提供参考。

大型结构件锻件的制造工艺与性能优化研究

本文针对大型结构件锻件的制造工艺及其性能优化进行研究,文章首先探讨了加热升温曲线对锻件性能的重要影响,并提出了相应的设计考量与方法。在实践中优化策略的应用对于提升锻件的内在质量和性能表现至关重要。本研究分析了去应力工艺原理及工艺参数对去应力效果的影响,进而探索了其在大型结构件锻造中的应用。在锻件性能优化部分讨论了结构设计优化与锻造参数的关系、材料选择与性能匹配以及热处理工艺对锻件性能的显著影响。最后对表面处理工艺及其对锻件性能的影响进行了研究,以期为大型结构件的锻造与性能提升提供理论支持和技术参考。

航空结构件制造中的复合加工技术应用

为了提高飞机的性能和安全性,航空工业需要不断创新。而复合加工技术作为一种新兴的技术,在航空结构件制造中得到了广泛的应用。从复合加工技术理论基础出发,简单介绍了航空复杂构件的加工需求,利用基于能量复合的复合加工、基于工艺流程的集成处理复合加工等技术手段对航空结构件进行加工,以期为航空制造业提供更多的选择和发展空间。

广州起重机械有限公司 智能、高效、环保的起重机金属结构件表面涂装系统

起重机大型金属结构件表面防腐蚀质量,是保证产品可靠性和使用寿命的重要指标。表面防腐是质量保证的重要环节,防腐施工工艺是起重机制造最重要的工艺之一。广州起重机械有限公司实施数字化转型升级战略,分析了自身制造过程最突出的痛点和难点,选取了表面涂装工段进行突破。应用CPS信息物理系统技术,立项“机器人智能涂装”课题,切入数字化改造和建设,已经取得阶段性成果。

飞机结构件智能协同设计方法与技术

为了提高飞机结构件的设计质量、效率和知识重用度,构建了人机混合增强智能协同设计平台。结合模糊技术和规则推理,设计基于模糊规则推理的专家系统,实现对飞机结构件的选型;利用CATIA CAA二次开发技术对飞机结构件进行基于尺寸和特征的参数化建模,实现飞机结构件模型的快速建立;基于实例推理对最佳相似零件进行检索,通过变型设计得到目标实例,并对目标实例进行实例评价与学习。以此完成飞机结构件的人机协同智能设计,提升飞机结构件设计能力,积累设计经验与知识,重用设计知识,提升飞机研发能力,缩短飞机研制周期,为装备制造业的智能协同设计提供了良好的理论基础。