一种新型数控气动机械手的设计与研究

针对市场对经济性数控机床的需求,设计了一种全新的经济型数控机床装夹机械手,通过一次调整就能够对某一种待加工工件进行自动装夹及卸料;运用非线性规划技术得到结构最优机械手的尺寸,运用极点配置技术为提高运动的鲁棒性提供了一种思路;解决了在保证机械手正常工作的情况下快速有效定位的问题,探索了其实现最优控制的方法;在分析运动学理论的基础上建立了机械手运动学模型,实现了机械手整个工作过程虚拟样机模型的运动仿真,得到了机械手的运动仿真数据,验证了机械手结构的可行性,为后续新型机械手的详细设计提供了依据。

基于响应面法与NSGA-Ⅱ的汽车C柱零件成形质量多目标优化

为解决板料弯曲成形多目标优化问题,提出一种基于响应面法和数学算法结合的多目标优化方法。以汽车C柱零件弯曲成形为例,以冲压速度、压料力和摩擦系数作为影响零件成形质量的因素,以最大减薄率和最大回弹位移量作为优化目标,应用Box-Benhnken设计响应面试验,通过Dynaform模拟获得样本数据,得到关于最大减薄率和最大回弹位移的多项式回归响应模型。然后,结合遗传算法对多目标优化函数进行优化求解。根据带精英策略的改进型非支配排序遗传算法(NSGAⅡ)得到Pareto最优解集。回弹位移量随减薄率的增大而减小,选取最优工艺参数组合,取整得到多目标优化结果,即虚拟冲压速度为546 mm·s^(-1),压料力为41.67 kN,摩擦系数为0.15。对所取最优工艺参数进行仿真验证和实际试模生产,试模后的零件成形质量良好,为回弹补偿提供了有效的优化方案。

基于DKT12壳单元的板料冲压成形中重力加载变形模拟仿真

运用虚功原理将DKT12壳单元应用于板料冲压成形仿真中,建立了高效率的适用于具有明显弯曲效应的重力加载变形的有限元仿真模型,集成了重力加载仿真模型于自主开发的QUICKFORM板料成形有限元求解器。在此基础上模拟了汽车引擎盖外板毛坯的重力加载变形,与实验结果和基于增量法的商业软件DYNAFORM的模拟结果进行比较。模拟了重力加载变形后的拉伸工序,并将成形件厚度与实验结果和DYNAFORM模拟结果进行了比较。研究表明,汽车引擎盖外板重力仿真结果与实验和商业软件模拟结果一致,QUICKFORM求解器准确预示出了成形件危险点位置和危险点厚度,验证了该仿真模型的有效性。

基于DYNAFORM的电机盖板冲压成形数值模拟试验研究

利用有限元分析软件DYNAFORM对一种浅拉深、大尺寸电机盖板零件进行冲压成形数值模拟试验,研究各主要工艺参数及拉延筋对拉延成形质量的影响,并分析缺陷产生的原因.采用正交试验和综合分析法进一步优化工艺参数,以减少板料成形过程中出现的破裂、起皱和拉深不充分缺陷.研究表明,通过合理布置拉延筋及优化工艺参数,可以有效提升拉延成形质量.最终得到的最优工艺参数组合为:拉延筋阻力系数50%、压边力600 kN、摩擦因数0.16、冲压速度5000 mm/s、凸凹模间隙1.1t,通过模拟试验验证该工艺参数组合的准确性和有效性.

基于网络的制造资源重构方法研究

提出了基于网络的制造资源重构的思路和方法,即分2个阶段实现制造资源的重构,首先是候选企业的选择,其次是制造资源的重构,并建立与之相适应的制造任务分配模式、企业信息模型和制造设备的信息模型,给出了重构过程的流程。

高压旋喷桩基础结构地震反应分析

建筑物的地基可能会遇到各种各样的土层,当在软土地基上进行建筑时,为了满足建筑物的承载要求,必须对软土地基进行适当的加固处理,而高压旋喷桩就是地基加固处理的一种方法。通过三维有限元的数值分析方法,采用Buyukozturk Concrete模型模拟水泥和水泥土的非线性,用基于塑性的Drucker-Prager模型模拟土的非线性,建立了高压旋喷桩的桩—土—结构相互作用体系的三维有限元模型,研究了桩—土耦合作用的相互非线性效应,通过接触分析计算了高压旋喷桩基础在地震载荷作用下的上部钢结构响应以及桩腿的内力分布,为复杂结构物的计算提供了一种新的计算方法。