焊接工艺参数与焊道成型参数研究

在复杂空间曲线的多层多道焊接过程中,每层道的焊道都会影响最终焊缝成型质量,而焊缝成型质量与焊接工艺参数相关。为了探究此种关系,搭建了以氩气作为保护气体的单道熔覆试验平台,根据对13组试验结果的分析,获得了各焊接工艺参数与焊道成型参数的影响规律,发现焊接电流保持不变,焊道横截面积、熔宽、余高都随着焊接速度的减小而增大,当焊接速度保持不变,焊道横截面积、熔宽、余高都随着焊接电流的减小而减小。采用二次旋转组合设计的方法建立数学模型,预测焊道成型参数以及根据焊道信息确定焊接工艺参数,将焊接速度作为模型的输入,焊接横截面积、余高、熔宽作为模型的输出,对该模型进行回归检验,并经过反编码计算得到输入与输出的关系表达式。最后,基于模型得到了焊接工艺参数与焊道成型参数的关系曲线图,为后续的焊接工艺参数选择以及多层多道焊路径规划提供理论指导。

焊接轨迹跟踪控制中的深度视觉研究进展

建立深度视觉的焊缝跟踪控制系统,能准确快速识别焊缝轨迹,实现焊缝实时跟踪,维持焊炬在整个焊接过程中始终与焊缝精确实时对中,在自动焊接领域应用潜力巨大。总结了传统图像焊缝识别方法和深度图像焊缝识别方法的发展现状,归纳分析了传统图像识别方法、焊接面积预测方法、焊缝图像识别改进算法、多样本训练学习法、神经网络法等方法的关键技术及优缺点。阐述了视觉焊缝跟踪技术的进展,经过图像采集和深度学习处理,实现了机器人运动轨迹的实时偏差修正,可以有效地实时提取初始焊缝,提高了自动焊接质量与效率。建立适用场合广、鲁棒性好、精度高、效率好、安全机制完善的深度视觉焊缝跟踪系统是未来进一步研究的方向。

深度视觉技术在焊接轨迹识别中的研究综述

机器视觉在机器人自动焊接领域得到广泛应用。图像识别可以对不同的焊接对象进行有效识别,而识别及跟踪焊缝轨迹是实现自动焊缝的关键问题。分析了焊接轨迹跟踪传感器的发展历程,讨论了视觉传感器在焊缝识别跟踪上的应用,对焊缝图像处理方法进行了分析,总结了视觉焊缝跟踪技术现状。分析结果表明,TOF相机更适合于焊缝跟踪应用,研究鲁棒性强的图像去噪方法和基于深度学习的焊缝图像分割方法是未来的发展方向,同时提出了稳定性好、精度高,效率好的深度视觉焊缝跟踪控制系统思路。

机械类应用型人才培养中实训课教学的优化策略研究

实训课是当代应用型高校人才培养的重要组成部分,在高校机械实训课教学中,高校通过科学构建实训基地,实施双师教学等方式,很大程度上帮助了学生将理论知识与实践有机融合,以及更好地认知自己的所学科目的具体工作方向和所需技能,提升了学生的应用能力,有效提升其职业素养。基于此,文章就高校机械实训课教学中存在的具体问题和进行了分析,探讨了高校机械专业优化实训课教学模式的必要性,并提出有效的实训课教学优化对策,以供参考。

外环流反应器流动行为和气泡直径尺寸分布的CFD-PBM数值模拟

外环流反应器具有湍动剧烈、反应速率快等优点,广泛应用于磷化工行业。采用PIV(particle Image Velocity)研究外环流反应器内流动行为,并采用CFD-PBM耦合模型对鼓泡塔反应器内两相流动进行模拟,模拟的气速范围为0.01~0.04 m/s,气液两相流动采用Eluer-Eluer双流体模型,考虑曳力、升力、虚拟质量力;湍流模型采用k-ε模型,并考虑气泡对湍动的附加影响;采用PBM(Private brand management)模型模拟气泡的聚并和破碎。结果表明:表观气速对气泡直径尺寸分布有较大影响,循环液速随表观气速先增加后减小,表观气速为0.03 m/s时,循环液速达到最大值。模拟的平均气含率与实验结果进行比较,模拟结果与实验结果吻合较好。本研究可以为理解外环流反应器的流动、混合提供理论基础。

产教深度融合“机-电-控”应用型人才培养的探索与实践

立足于新工科建设,区域经济和产业升级急需地方高校对专门人才的培养,企业急缺一进入企业就能上岗的“机-电-控”交叉学科应用型人才。基于此,文章主要开展了校企深度融合下应用型人才培养的探索与实践,利用产教深度融合,开办“企业基地班”,搭建学校与企业协作培养人才平台,健全应用型人才培养机制,推动探索“机-电-控”跨学科、跨专业、多方位交叉培养模式,为区域经济建设和社会发展培养应用型创新人才,为高校新工科产教融合、校企合作的机制模式探索积累可推广的经验。

基于ANSYS的滑动摩擦热结构耦合分析

利用ANSYS有限元软件分析了在摩擦热和力场的耦合作用下,材料摩擦表面滑动接触区的局部温度变化、应力变化等特性.结果表明:在摩擦滑移过程中,磨损表面相当于接受固定热源作用,接触区温度逐渐上升,温度存在起伏波动现象,温度最高点在接触面中线区域,温度从接触面向四周呈递减趋势,而且温度梯度越来越小;同时,接触应力、摩擦应力也发生变化.滑动过程的热效应问题研究将有助于揭示接触过程中材料表面磨损机理.

铝合金电阻凸焊过程直接模拟

文中采用ANSYS对电阻凸焊过程进行直接模拟,选用plane223单元同时模拟热、电、结构耦合过程,模拟焊核尺寸与试验结果基本吻合,验证了模拟算法的正确性.结果表明,预压阶段的最大应力、应变位于凸焊筋周围,最大应力超过材料屈服极限,凸焊筋周围形成塑性变形区;通电焊接过程,最高温度位于凸焊筋与封装盖板的贴合面上,随着温度升高凸焊筋迅速压溃,通电后半阶段为焊核形成阶段,最终得到的熔深为1.42 mm;直接模拟电阻凸焊过程可以为选择合理的凸焊工艺参数提供良好的理论依据.

成型方法对PE-UHMW摩擦磨损性能的影响

采用对比试验的方法分别对模压成型法、机筒成型法制备的超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)进行摩擦磨损性能研究。结果表明,采用机筒成型的PE-UHMW试样的磨合期较短,稳定区间摩擦系数为模压成型PE-UHMW试样摩擦系数的62.4%,机筒成型的PE-UHMW试样在载荷、转速变化的条件下摩擦系数表现更稳定;磨损量都呈现先快速增大后缓慢上升再快速增大的趋势,试验60 min后,模压成型PE-UHMW试样的磨损量为1.4 mg,机筒成型试样的磨损量为1.2 mg,机筒成型PE-UHMW试样的耐磨性能优于模压成型PE-UHMW试样;对试样摩擦磨损试验后的表面形貌的SEM分析表明,模压成型的PE-UHMW试样的摩擦机理主要为粘着磨损和疲劳磨损;机筒成型的PE-UHMW试样的摩擦机理以磨粒磨损和疲劳磨损为主,后期转化为粘着磨损。机筒成型的PE-UHMW试样摩擦磨损过程中的磨粒起到自润滑及减摩剂的作用,其热力学及力学性能优于模压成型的PE-UHMW试样。

过程装备与控制工程专业实践环节的研究与实践

实践教学是高等院校人才培养过程中的一个重要教学环节,文章结合过程装备与控制工程专业发展现状,论述了实践教学在高校人才培养中的重要地位和作用,分析了高校实践教学存在的问题,结合武汉工程大学邮电与信息工程学院过程装备与控制工程专业实践教学,从调动学生学习的积极性、实验、实习、毕业论文、师资建设五个方面进行研究和实践,总结出了提高过程装备与控制工程专业实践教学质量的具体措施。

过程装备与控制工程专业综合改革探索与实践

以武汉工程大学邮电与信息工程学院过程装备与控制工程专业综合改革为依托,结合国家、行业、区域和学校的发展,对优化人才培养方案、加强专业教师队伍建设、改革教学方式方法、加强配套教材和精品课程建设、加强实践环节改革、加强校际交流等方面进行了探索与实践,以期对国内高校相关专业的建设和改革提供参考,促进应用型人才培养水平的整体提升。

新型便携式静摩擦试验机设计

介绍了一种新型便携式静摩擦试验机,简述了该试验机的功能及主要技术指标、组成、工作原理和特点,重点说明了试验机的结构特点、关键部件的设计思想与设计方法及其实现方法。

滑动摩擦热-结构耦合的有限元分析

利用ANSYS有限元软件建立滑动摩擦副热-结构耦合模型,计算了模型的温度场以及热应力场,研究了模型在各种转速和载荷下的的温度变化,并通过试验验证计算模型的正确性。结果表明:建立的模型能够满足模拟滑动摩擦热分析要求;在滑动摩擦过程中,接触区最高温度在接触面中线并向外扩展,温度分布从接触面向四周呈递减趋势,而且温度梯度越来越小;接触表层最高温度与转速和载荷成线性关系。

真空电阻凸焊温度场有限元分析

凸焊过程中凸焊筋的温度分布直接影响凸焊筋的压溃过程,从而影响最终的焊接质量.基于ANSYS有限元分析软件,建立了用于真空电阻凸焊瞬态热过程分析的电热耦合有限元模型,分析了真空电阻凸焊的热电耦合过程,得到了焊接过程的热历程以及焊件各部位的温度分布,分析中考虑了随温度变化的材料特性参数、相变问题等.在此基础上分析了不同凸焊筋距离的双凸焊筋结构的温度场分布,得出凸焊筋距离对温度场分布的影响,为MEMS元件凸焊封装外壳的优化设计提供理论依据.

真空电阻凸焊过程的有限元模拟分析

采用真空电阻凸焊进行MEMS器件的封装,可以提高成品率,降低成本.针对MEMS真空电阻凸焊过程建立热、电、结构三场耦合的有限元模型,通过分析得到凸焊筋的压溃过程、焊核的形成过程等一系列结果.结果表明,凸焊筋的压溃主要发生在通电过程的前半部分时间内,而以后的通电时间主要是凸焊筋部分金属熔化,最终形成凸焊焊核的过程.在此基础上分析凸焊筋角度对焊接质量的影响,凸焊筋角度为60°时得到的焊核较大.最后进行焊接以及焊后拉伸试验,试验结果与模拟结果一致.

基于VRML的带传动虚拟试验机的设计

研究了利用VRML软件建立虚拟静态模型和动态模型的方法与原理,设计了带传动虚拟试验机,探讨了实现带传动的弹性滑动和打滑现象仿真的关键技术。结果表明:实际带传动试验机的实验结果与所建立的虚拟试验机的结果的误差在允许的范围内。

废润滑油吸附再生技术研究

废润滑油的回收再生利用,不仅可以防止废油污染,保护环境,同时可以节约人类有限的石油资源。在对当前国内外废润滑油再生吸附工艺分析研究的基础上,提出多孔纳米添加剂的制备方法以及废润滑油再生工艺流程。

带传动试验机试验的仿真

介绍了VRML语言的特点,研究了利用CAD软件和VRML建立虚拟静态模型和动态模型的方法与原理,并以PJD-4型带传动试验机操作过程为例,重点阐述实现带传动的弹性滑动和打滑现象仿真的关键技术.

过程装备与控制工程专业实习的研究与实践

结合武汉工程大学邮电与信息工程学院过程装备与控制工程专业实习实践教学,论述了实习环节在高校人才培养中的重要地位和作用,分析了高校实习实践教学存在的问题,从指导教师素质的提高、实习基地和实习方案的探究两个方面进行了探索和实践,以期对国内高校相关专业实习环节的建设和改革提供参考,促进应用型人才培养水平的整体提升。

产教融合模式下的复合应用型人才培养实践——以“机电控”专业及基地班模式为例

文章主要开展了以产教融合模式进行复合应用型人才培养的实践研究。以武汉工程大学邮电与信息工程学院已有的“兴发基地班”为实例,围绕学院开办的机械设计制造及其自动化、过程装备与控制工程、电气工程及其自动化等专业展开讨论,通过上述专业融合的“实验创新班”“3+1”人才培养制定、“四双”的培养模式,说明了产教融合培养模式能培养适应企业发展需要的“机电控”应用型人才,使学生、学校、企业共赢,是一种具有发展潜力的人才培养模式。