原子力显微镜加工轨迹测压电剪切叠堆二维高频运动位移

针对两轴压电剪切叠堆在高频电压驱动下的二维高频运动的位移测量问题,提出使用(AFM)探针在敲击模式下的加工痕迹测量压电剪切叠堆运动位移的方法,首先制备热塑性聚合物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜,随后进行AFM探针敲击加工实验,扫描AMF探针加工轨迹并对其进行后处理,成功得到压电剪切叠堆的二维高频运动位移,实现了以半接触的方式对压电剪切叠堆二维高频复杂运动的准确检测,并依据实验数据对压电剪切叠堆二维运动位移随电压幅值及频率的变化情况进行分析。实验结果表明,在10 Hz~5 kHz的激励信号频率范围内,所提出的方法能准确测量压电剪切叠堆的运动位移。

动车组辅助变流器冷却风机电机噪声问题分析与解决方案

批量CRH5动车组辅助变流器冷却风机有噪声,电机拆解后发现传动端端盖轴承室存在明显磨损。通过更换耐低温轴承和铸铝合金端盖镶钢套工艺方法解决了噪声问题,对处理同类故障有一定的借鉴作用。

木工机床远程互联监测点位的仿真优化

随着电子技术和计算机技术的深入发展,实现木工机床的联网并进行数据采集已成为必然的发展趋势,而对于新型木工机床来说,要对木工机床进行远程监测,则需要对主要部件进行状态监测,尤其是主轴。在监测过程中,对机床主轴的监测点位的选择值得思考。因此,可以准确地监测主要零部件、及时了解机床的运行状态、提高设备使用率成为了迫切需求。在使用Solid Works simulation进行分析的基础上,对机床远程互联监测进行点位优化,极大地方便了参数信息的获取,也为下一步搭建监测平台做准备。

MIPS32指令集兼容的CPU模拟器设计

描述一个与MIPS32指令集兼容的CPU模拟器设计方案,该方案用C语言描述处理器的硬件行为,模拟CPU指令的执行过程,实现MIPS32除浮点运算指令以外的所有指令,有大小可配的主存储器、指令和数据统一的二相关高速缓存Cache,内置类型可配的分支预测器和ELF文件解析器,并给出设计的应用实例。

重组竹制备过程中温度场变化规律与预测模型

重组竹在制备过程中内部温度的变化对于板材的物理力学性能都会带来显著影响,而内部温度的变化与板材的密度、原材料的含水率、热压板的板面温度和热压时间均有密切关系。本研究重点探讨了重组竹板材幅面的变化对于板材内部温度变化的影响规律,并建立在其他条件固定的情况下,幅面大小与板材内部温度场变化的预测模型。结果表明,随着铺装幅面的增大,芯层的恒温时间、升温时间、热压周期均有所增大,同时,“锅炉效应”的影响加剧,芯层的最高温度升高。此外,基于灰色预测方法对大幅面板材热压建立了预测模型,经过误差检验,得到模型的精度等级为I级,预测模型的可信度和有效性较好,能够为人造板质量预测方法提供一定的参考。最后,基于原始数据和预测指标,得到200 cm纵向铺装长度时的温度变化曲线,再一次说明了模型的科学性、有效性和准确性。

HXD2型机车牵引电机振动超标分析与处理

针对配属HXD2型电力机车牵引电机例行试验振动值超标问题,根据电机结构和统计的振动值数据,从电磁和机械两方面对电机振动值超标问题进行原因分析,排除电磁和转子动平衡两个因素,通过测量定子止口尺寸、查看现场操作人员装配电机过程、检查定子止口端面清洁度,找出振动值超标的原因,最后从调整机座加工工艺流程、细化轴承座装配方法、提高配件清洁度三个方面进行工艺提升,降低电机返工率,提高电机装配质量和试验一次合格率,保证机车在线正常运行。

老虎腿仿形加工中心B轴旋转部件结构优化设计

为探索提高木制品仿形加工中心综合性能,以某型老虎腿仿形加工中心B轴旋转部件为研究对象,从运动学和静力学两个角度优化分析设计参数。通过建立该加工中心旋转机构的三维运动模型,并据此进行ADAMS参数化建模,分析机构运动参数对机构平稳性的影响,优化机构参数;运用ANSYS的Topology Optimization模块和Response Surface模块对旋转板进行拓扑优化与响应面优化,并对其静态性能、动态性能进行仿真分析,比较优化前后模型性能。结果表明:优化后B轴旋转机构具有良好的运动特性,能够满足老虎腿仿形加工中心的工艺要求,且在旋转板组件质量减轻条件下显著提高其静态性能。

竹材展平机结构设计与关键部件仿真分析

现有竹材展平工艺对竹肉开槽以吸收竹材展平时的应力,因而竹材出材率较低。为此,提出将竹材开槽工序提前至竹材软化后,待竹材展平后再去除竹青、竹黄,并以此为依据设计新型竹材展平机。针对改进后的竹材展平工艺特点,考虑竹青和竹黄厚度,提出计算竹材内外开槽次数的方法。结合改进工艺后的竹材展平机整体工作原理,运用三维软件对竹材展平机进行整体结构设计与关键零部件设计,并通过ANSYS软件对竹材展平机铣削部件、展平平台底架进行静力学分析与模态分析。分析结果表明:竹材展平机能满足强度和刚度要求,且不发生共振,整体结构设计合理。

数控梁柱材六面加工生产线控制系统设计

目的针对家具业和木工机械加工企业现阶段定制梁柱材批量化生产程度低,自动化生产程度不高,生产单件成品成本高,后期人工包装产品依赖度高,包装产品成本高,工作车间环境恶劣差等一系列问题,设计一套新型的数控梁柱材六面加工生产线控制系统。方法系统采用台达DVP-48EH3系列可编程逻辑控制器作为下位机成为执行单元,工控机主机作为上位机成为运算单元,PLC扩展连接系列配套模块,实现人机交互、模拟采集、数据交换、运动控制等功能,通过生产线各机电模块相互配合动作实现梁柱材的高速、批量化加工生产。对接后续包装工序,利用梁柱材成品后续包装加工。结果该生产线控制系统具备木材坯料外形轮廓和尺寸自动识别功能,完成了梁柱材六面铣削、刨削和开榫槽榫眼加工要求,完成一件产品的平均加工效率为2.25 min,控制系统故障率低,明显提高了后续梁柱材成品包装率。结论经过虚拟仿真加工测试实验表明,该生产线控制系统具有优秀的可靠性和稳定性,满足家具产品市场上基于客户订制的多件小批量生产模式的发展趋势,高效快速完成梁柱材订单加工生产要求。

一种数控钻铣机床翻转夹紧工作台的设计与仿真

定制梁柱材的加工是门窗加工领域的关键步骤。为了解决定制梁柱材加工设备自动化程度低,机器加工的梁柱材尺寸与类型单一,废品率相对较高等问题,设计了一种数控钻铣机床翻转夹紧工作台。通过对数控钻铣机床总体结构进行实体建模,完成了翻转夹紧工作台的翻转装置、搬运驱动部件和限位夹紧部件的结构设计,并通过ADAMS软件对翻转过程进行动力学仿真,验证了设计的合理性。该数控钻铣机床翻转夹紧工作台将翻转、夹紧和限位功能集于一身,能够节省安装空间,降低成本,提高加工效率;同时,能够用于加工不同类型、不同长度的梁柱材,实用性强。

门窗材加工中心结构设计与移动底座的有限元分析

现今木门窗加工领域大多采用批量加工,且加工过程中会浪费材料、精度偏低,不能定制化加工,产品不够多元化,针对这些问题设计了一种门窗材加工中心设备。通过对门窗材加工中心加工工艺的分析与改进,并结合改进后的工艺对门窗材加工中心进行结构布局与设计,利用三维软件对主要零部件进行详细设计,并通过ANSYS软件对门窗材加工中心的移动底座进行静力学分析与模态分析。分析结果表明门窗材加工中心可以满足强度与刚度要求,移动底座在加工过程中不会发生共振,整机结构设计合理。

人造板上下料机械手的动力学分析及仿真

目的实现包装生产线上的自动化搬运作业,全面系统地了解人造板上下料机械手的动态特性,探究该机械手各关节所需驱动力大小及变化规律。方法建立人造板上下料的三维结构模型,制定机械手一周期内的运动流程,通过拉格朗日方程法对机械手进行建模,通过系统动力学仿真软件(Adams)仿真出机械手的动态特性并验证动力学模型的准确性。结果得到了机械手各关节(角)速度、(角)加速度、力与力矩变化曲线,(角)速度变化平缓无突变,(角)加速度、力与力矩曲线在6~9 s时变化剧烈,仿真曲线与动力学模型数据基本拟合。结论动力学模型建立正确,后续应优化驱动或通过结构优化方式使整个运动过程更加平稳。

含水率对不同密度竹基纤维复合材料热压传热的影响

竹基纤维复合材料在热压过程中由于含水率的影响,其传热性能与力学性能均会产生较大差异。在热压过程中出现芯层温度急剧升高、蒸汽压力过大的“锅炉效应”,导致板材热压周期发生变化。本文探讨含水率对不同密度板坯热压传热和“锅炉效应”的影响,并建立不同密度时含水率对升温时间的数学模型。结果表明,由于“锅炉效应”的影响,在升温阶段,同一密度下,升温时间随含水率的提升而逐渐缩短;在保压阶段,最高温度和升温温度随着含水率的提高而升高;在降温阶段,密度为0.90 g/cm^(3)时,板材的降温时间随含水率的升高先增后减,密度为1.05 g/cm^(3)和1.20 g/cm^(3)时,降温时间随含水率的增加而降低。因此,在实际生产中,压制密度大于1.05 g/cm^(3)的板材时,建议含水率控制在15%左右。该研究为竹基纤维复合材料热压工艺提供了借鉴和参考。

NASP的可行性评定

美国航天委员会在对NASP计划的日程和内容进行评审后,已把是否建造两架X-30的决策日期推延到1993年。要做出这样的决策,就必须对技术的完备性做出可核实的工程评定。本文介绍了与NASP的可行性评定有关的基本问题和方法。

阿里安5的结构设计和研制

本文分析了阿里安5运载火箭的结构设计和飞行环境问题,概括介绍了该火箭的总体布局,性能参数,以及其助推器、低温级和上部组件的结构,并对几种主要候选方案做了说明。文中分析了有关的飞行阶段、准静态和动态载荷,同时也讨论了与之有关的热环境和声学环境。

AES处理器S盒设计方案比较

S盒(S-BOX)是高级加密标准AES(Advanced Encryption Standard)算法实现的关键模块之一。目前主要有两种实现方案:基于查找表或者基于有限域求解。前者占用了太多的芯片面积资源,而后者时延过长,论文着重介绍了Chih-Chung Lu等提出的一种优化设计方案[2],并用VerilogHDL设计了三种方案。实验表明,在面积大幅度减小的情况下该方案的时延只有少许增加,最后给出了各方案的实验结果和对比数据。

激光辅助加热2024铝合金温度场的仿真研究

介绍了激光辅助加热加工技术,在传热理论模型基础上,使用有限元分析软件COMSOL Multiphysics得到了激光加热状态下的2024铝合金材料的温度场分布,并研究了激光参数对表面和深度方向的温度场的影响。仿真研究结果表明:激光加热辅助加工使得铝合金表面温度明显提高;铝合金表面激光中心点处的最高温度随着激光功率的增大而升高,随着光斑尺寸的增大而降低;在深度方向,随着加热时间的累积,激光加热辅助起到一定增温作用,激光加热的热累积效应显著;在表面温度场分布均匀性方面,在高温区300~390℃,功率为20 W、激光半径为0.10 mm时温度均匀性最好;在中温区200~300℃,功率为20 W、半径为0.15 mm时温度均匀性最好;在低温区60~180℃,功率为10 W、半径为0.10 mm时温度均匀性最好。