基于权函数的有限板边缘裂纹疲劳扩展剩余寿命研究

裂纹是各类工程或机械制造常见的一种缺陷,给设备安全带来重大隐患。针对裂纹在复杂载荷情况下扩展寿命难以准确预测的问题,提出了一种基于权函数的有限板裂纹疲劳扩展的剩余寿命预测模型。首先,引入权函数作为求解影响裂纹扩展速度的应力强度因子,采用Glinka-Shen权函数作为权函数多项式的构建模式,在多项式中选择三个待定系数建立四项多项式。然后利用均布载荷、一次载荷、二次载荷三种载荷作用下的参考应力强度因子,分别与基于权函数应力强度因子的计算式建立等式方程,得到待定系数的三元方程组,通过求解方程组获得三个待定系数值。其次,根据获得的三个待定系数值建立权函数表达式,并基于该权函数实现裂纹在不同长度上的应力强度因子求解,通过对比分析发现,基于权函数的应力强度因子与通用参考通用应力强度因子相吻合,误差在3%之内。最后,根据基于权函数的应力强度因子计算方法,结合通用的裂纹扩展模型Paris公式,求解出有限板裂纹疲劳扩展的在不同裂纹尺寸阶段时的扩展剩余寿命。结果表明,权函数的有限板裂纹疲劳扩展剩余寿命和通用应力强度因子相比,误差在5%之内。

基于改进粒子群算法的平面五杆机构尺寸优化

为了使平面五杆机构获得更好的性能,针对平面五杆机构运动稳定性差,位置精度难以保证的问题,构建了一套平面五杆机构的结构尺寸优化的设计模型。首先根据封闭矢量法的原理构建五杆机构的运动学模型,获得五杆结构工作位置点的速度和加速度模型。其次基于运动学和动力学的推导结果,针对五杆机构,以杆长作为设计变量,此外根据并联机构的雅克布条件数随着机构位形的不同,选择雅克比条件数的大小来判断机构的运动状态的好坏,同时为了提高五杆机构的运动稳定性,以降低作用点C在工作阶段的速度波动作为衡量平稳性的指标,并且为了提高五杆机构动力稳定性,以降低C点在工作过程中加速度的增量作为评价机构动力学稳定性指标,使得产生的惯性力比较的平稳,同时也使得传力过程比较的稳定,基于此最终建立了以速度变动、加速度变动以及雅克比条件数为指标的优化目标。最后应用改进的粒子群算法实现了平面五杆机构的尺寸优化。结果表明,优化后的五杆机构的性能得到了提高。

小型工业机器人自动快速更换装置的优化设计

通过对仿真自动快速更换装置的结构和工作原理分析,发现在快速更换过程中,锁紧机构的设计直接影响着连接的可靠性。合适的锁紧力和材料选择能够确保连接的稳定性,防止快换装置在高负载的情况下出现松动。通过对装置的受力、形变等进行仿真发现,不同操作条件下锁紧机构的力学特性不同。验证是否满足材料的强度、硬度要求,以评估其在复杂工作环境下的性能。通过研究得到一种利用气压检测平面贴合的装置及方法,通过检测贴合面的气压来调整锁紧机构的状态参数,从而使快换装置达到更好的性能和能效平衡。这项研究满足了快速更换装置在工业自动化中的高要求,推动了小型工业机器人领域自动化技术的进步,提高了生产线的效率和灵活性。同时,也使小型工业机器人手臂语末端执行器的快换装置的性价比得到较大幅度地提高,有利于打破国外产品的市场垄断,降低企业柔性生产的成本。

在线精品课程的建设研究——以机械制图为例

机械制图课程是以讲授识读和绘制机械图样的原理和方法为主的专业技术基础课。通过学习本课程,为学生后续课程的学习与发展自身的职业能力奠定必要的基础。“互联网+智慧教学”时代的到来,对中职的教学改革研究产生了巨大的影响。文章立足机械行业发展需求,联合中职学校人才培养内容,依据精品课程建设章程引入机械制图案例内容,不断转变教学设计理念与内容,强化队伍建设工作,从课程设置和教学优化方面出发,实现教学平台和资源的整合。在多元教学评价的基础上,实现在线精品课程的建设,总结出在线精品课程建设的原则、目标和内容,全面提升教学质量,为国家培育优秀人才积累经验。

三位一体健身器工作原理及创新

为培养学生创新能力指导学生应用所学知识,开展创新设计活动已成为高校一项重要的教改内容。本文设计了三位一体健身器并对三位一体健身器工作原理及创新亮点进行介绍。

基于云构架无线智能消防小车的设计

针对重大型火灾中消防人员不方便进入火场进行准确地勘察和及时抢救灭火的问题,设计一种基于云构架的无线智能消防小车,利用火焰传感器探测火源,处理器输出PMW波控制直流电机对小车进行驱动,通过蓝牙通信技术远程遥控技术遥控小车到达起火点,检测并显示火场温度和烟雾浓度,探测火场环境,经过无线通信上传云端,通过云端判断是否执行灭火动作。最后,进行相关实验。结果表明,该方案的可行性;智能消防小车在各种环境中的有效通信距离大于20m;其为今后智能消防小车应提供必要的基础。

基于有限元分析的小型石油钻机拖挂机构优化设计

以小型石油钻机拖挂机构的车架作为研究对象,利用ANSYS软件进行车架的有限元建模,分析了车架的静力学特性及振动特性,得出车架的应力集中点以及车架的各阶振型和固有频率。利用有限元分析的结果,在满足车架最大应力的基础上,分别进行了基于应力上限的结构尺寸优化,以及基于最小变形的位置尺寸优化。优化结果表明,通过结构尺寸优化,可以得到最车架的最小质量,实现机构的轻量化。同时,通过位置尺寸优化,实现共振不可避免条件下的变形最小目标。

浅谈中等职业学校数控技术应用专业课有效教学尝试

针对当前中等职业学校学生生源质量下降,厌学情绪严重,尤其是数控技术应用专业课相关课程的定义、概念、程序比较抽象、难以理解,导致学生学习效率普遍偏低、造成教学高耗低效的严峻现状,作者在广西机械高级技工学校学生中进行了数控技术应用专业课有效教学模式研究。主要运用现代教学理论,积极探索有效的教学模式,切实提高应用性学科教学质量,全面推进《数控技术》教学改革。

机电一体化技术在数控镗铣床改造中的应用

随着科技快速发展,机电一体化技术已经在各个生产制造领域得到广泛应用。文章对机电一体化技术在数控镗铣床改造过程中的应用策略进行了分析。

“多链融合”推动机械加工技术专业群高质量发展

学院为全面提高教育质量,在总结参加人社部一体化课程改革的成果和经验的基础上,全面推进教学改革,以自治区中等职业示范特色专业建设和国家高技能人才培训基地建设为契机,巩固和完善建设成果,全面落实“强责任、重落实、求创新”的教研教改总要求,以实施课程改革和提升教育质量为两大重点,在机械加工技术类专业引进先进制造业技术协同发展,校企共育新型技能人才,完成院级机电类7个专业一体化课程方案,构建了“学生中心,能力本位,工学结合”的专业一体化课程体系,采用校企合作订单班、现代学徒制、顶岗实习、跟岗实习等技能人才培养方式,实施有效教学,为学生的职业生涯的发展和终身学习奠定坚实基础,推动机械加工技术专业群高质量发展。