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木塑复合材料3DP设备微滴喷射过程仿真及关键参数研究
1
作者
刘子昕
王琦
+2 位作者
闫承琳
王鑫旭
李晓旭
《浙江农林大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期651-658,共8页
【目的】以自主研发的木塑复合材料三维打印与胶黏(3DP)微滴喷射系统为基础,开展紫外线固化黏结剂(UV胶)微滴喷射过程的研究,优化喷射系统工艺参数和阀体结构参数,为木塑复合材料3DP工艺液滴铺展渗透研究提供数据支撑。【方法】对喷射...
【目的】以自主研发的木塑复合材料三维打印与胶黏(3DP)微滴喷射系统为基础,开展紫外线固化黏结剂(UV胶)微滴喷射过程的研究,优化喷射系统工艺参数和阀体结构参数,为木塑复合材料3DP工艺液滴铺展渗透研究提供数据支撑。【方法】对喷射阀撞针的位移特征、UV胶的流变特性进行测定分析,确定了影响木塑复合材料3DP设备微滴喷射过程的喷射参数。采用有限元法对微滴喷射过程进行仿真,分析了微滴喷射过程中UV胶在喷嘴处速度、压力和质量流率的变化特征,获得了喷射参数对微滴喷射过程的影响规律。选取撞针速度、喷嘴直径、供胶压力为自变量,以液滴成形质量和主液滴速度为评价指标,开展仿真试验求解优化参数组。【结果】单因素试验得到了撞针速度0.3~0.9 m·s^(−1),喷嘴直径0.10~0.20 mm,供胶压力0.1~0.3 MPa,阀座锥角120°~130°的合理喷射参数范围。正交试验得到了喷嘴直径是影响液滴质量的显著因素,供胶压力是影响液滴速度的显著因素,并获得最优的喷射参数组合为喷嘴直径0.10 mm,撞针速度0.9 m·s^(−1),供胶压力0.1 MPa、阀座锥角130°。【结论】建立了基于木塑复合材料3DP微滴喷射过程的VOF有限元模型,完成了喷射参数对微滴喷射影响的研究,获得了最优的喷射参数组合。
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关键词
木塑复合材料
三维打印与胶黏(3DP)
撞针式喷射阀
紫外光胶黏剂
喷射参数
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职称材料
木塑材料3DP打印机运动控制系统轨迹跟踪研究
2
作者
王琦
刘子昕
+2 位作者
王鑫旭
李晓旭
闫承琳
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第3期127-137,共11页
针对木塑材料3DP打印机运动控制系统X轴负载较大而导致CoreXY机构在进行开环控制时打印精度较差的问题,研究3DP打印机的模型预测控制(MPC)智能轨迹跟踪算法,提高打印精度和打印速度。基于黏结剂喷射(3DP)成型工艺和CoreXY机构的传动特...
针对木塑材料3DP打印机运动控制系统X轴负载较大而导致CoreXY机构在进行开环控制时打印精度较差的问题,研究3DP打印机的模型预测控制(MPC)智能轨迹跟踪算法,提高打印精度和打印速度。基于黏结剂喷射(3DP)成型工艺和CoreXY机构的传动特点设计了木塑材料3DP打印机运动控制系统,提出了一种适用于3DP打印机的MPC轨迹跟踪策略。采用笛卡尔坐标系下近似圆形切片的打印轨迹作为参考轨迹,建立CoreXY机构A、B电机闭环系统的预测模型,运用MPC理论将打印速度和精度的多约束最优控制问题变为带约束的二次函数进行求解,对比参考轨迹与实际打印轨迹之间的误差,进而研究不同打印速度对轨迹跟踪效果的影响。对仿真结果进行分析计算得出,打印速度在80~400 mm/s范围内,3DP打印机的喷胶位点均可实现对参考轨迹的较准确跟踪,A、B电机皮带位移最大横向误差分别为0.0097和0.0060 mm,X、Y轴横向误差的平均绝对误差分别为0.357和0.362 mm。对比PID控制,MPC控制策略的各项衡量指标都更优,且参数更易整定,横向误差更小,提高了3DP打印机喷射路径的准确度和效率。随着打印速度的降低,MPC控制器的横向误差逐渐减小,系统的轨迹跟踪效果更准确和稳定,最终绘制参考轨迹与实际轨迹形状基本重合。
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关键词
3DP打印机
模型预测控制(MPC)
轨迹跟踪
CoreXY机构
3DP工艺
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职称材料
RFID数据挖掘开启智能新时代
3
作者
王鑫旭
《时代经贸》
2011年第20期140-140,共1页
本文从物联网的发展角度,对RFID据挖掘进行了研究和介绍。先介绍了RFID数据挖掘的基本概念和技术,又从未来发展上进行了阐述和展望。
关键词
物联网
RFID技术
数据挖掘技术
智能化
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职称材料
题名
木塑复合材料3DP设备微滴喷射过程仿真及关键参数研究
1
作者
刘子昕
王琦
闫承琳
王鑫旭
李晓旭
机构
中国林业科学研究院木材工业研究所
出处
《浙江农林大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期651-658,共8页
基金
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(CAFYBB2020SY040)。
文摘
【目的】以自主研发的木塑复合材料三维打印与胶黏(3DP)微滴喷射系统为基础,开展紫外线固化黏结剂(UV胶)微滴喷射过程的研究,优化喷射系统工艺参数和阀体结构参数,为木塑复合材料3DP工艺液滴铺展渗透研究提供数据支撑。【方法】对喷射阀撞针的位移特征、UV胶的流变特性进行测定分析,确定了影响木塑复合材料3DP设备微滴喷射过程的喷射参数。采用有限元法对微滴喷射过程进行仿真,分析了微滴喷射过程中UV胶在喷嘴处速度、压力和质量流率的变化特征,获得了喷射参数对微滴喷射过程的影响规律。选取撞针速度、喷嘴直径、供胶压力为自变量,以液滴成形质量和主液滴速度为评价指标,开展仿真试验求解优化参数组。【结果】单因素试验得到了撞针速度0.3~0.9 m·s^(−1),喷嘴直径0.10~0.20 mm,供胶压力0.1~0.3 MPa,阀座锥角120°~130°的合理喷射参数范围。正交试验得到了喷嘴直径是影响液滴质量的显著因素,供胶压力是影响液滴速度的显著因素,并获得最优的喷射参数组合为喷嘴直径0.10 mm,撞针速度0.9 m·s^(−1),供胶压力0.1 MPa、阀座锥角130°。【结论】建立了基于木塑复合材料3DP微滴喷射过程的VOF有限元模型,完成了喷射参数对微滴喷射影响的研究,获得了最优的喷射参数组合。
关键词
木塑复合材料
三维打印与胶黏(3DP)
撞针式喷射阀
紫外光胶黏剂
喷射参数
Keywords
wood-plastic composite
three-dimensional printing and adhesive
needle-type jet valve
UV adhesive
injection parameters
分类号
TQ351 [化学工程]
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职称材料
题名
木塑材料3DP打印机运动控制系统轨迹跟踪研究
2
作者
王琦
刘子昕
王鑫旭
李晓旭
闫承琳
机构
中国林业科学研究院木材工业研究所
出处
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第3期127-137,共11页
基金
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(CAFYBB2020SY040)。
文摘
针对木塑材料3DP打印机运动控制系统X轴负载较大而导致CoreXY机构在进行开环控制时打印精度较差的问题,研究3DP打印机的模型预测控制(MPC)智能轨迹跟踪算法,提高打印精度和打印速度。基于黏结剂喷射(3DP)成型工艺和CoreXY机构的传动特点设计了木塑材料3DP打印机运动控制系统,提出了一种适用于3DP打印机的MPC轨迹跟踪策略。采用笛卡尔坐标系下近似圆形切片的打印轨迹作为参考轨迹,建立CoreXY机构A、B电机闭环系统的预测模型,运用MPC理论将打印速度和精度的多约束最优控制问题变为带约束的二次函数进行求解,对比参考轨迹与实际打印轨迹之间的误差,进而研究不同打印速度对轨迹跟踪效果的影响。对仿真结果进行分析计算得出,打印速度在80~400 mm/s范围内,3DP打印机的喷胶位点均可实现对参考轨迹的较准确跟踪,A、B电机皮带位移最大横向误差分别为0.0097和0.0060 mm,X、Y轴横向误差的平均绝对误差分别为0.357和0.362 mm。对比PID控制,MPC控制策略的各项衡量指标都更优,且参数更易整定,横向误差更小,提高了3DP打印机喷射路径的准确度和效率。随着打印速度的降低,MPC控制器的横向误差逐渐减小,系统的轨迹跟踪效果更准确和稳定,最终绘制参考轨迹与实际轨迹形状基本重合。
关键词
3DP打印机
模型预测控制(MPC)
轨迹跟踪
CoreXY机构
3DP工艺
Keywords
3DP printer
model predictive control(MPC)
trajectory tracking
CoreXY mechanism
3DP process
分类号
TS64 [轻工技术与工程]
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职称材料
题名
RFID数据挖掘开启智能新时代
3
作者
王鑫旭
机构
首都经济贸易大学
出处
《时代经贸》
2011年第20期140-140,共1页
文摘
本文从物联网的发展角度,对RFID据挖掘进行了研究和介绍。先介绍了RFID数据挖掘的基本概念和技术,又从未来发展上进行了阐述和展望。
关键词
物联网
RFID技术
数据挖掘技术
智能化
分类号
TP391.4 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
木塑复合材料3DP设备微滴喷射过程仿真及关键参数研究
刘子昕
王琦
闫承琳
王鑫旭
李晓旭
《浙江农林大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
木塑材料3DP打印机运动控制系统轨迹跟踪研究
王琦
刘子昕
王鑫旭
李晓旭
闫承琳
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
3
RFID数据挖掘开启智能新时代
王鑫旭
《时代经贸》
2011
0
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职称材料
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