中国智能再制造的现状与发展

智能再制造作为再制造产业的创新发展方向,在先进再制造技术广泛应用的基础上,随着自动化技术、深度学习技术、大数据技术、网络技术和半导体技术的发展而逐渐成熟。文中基于新一代人工智能基础理论体系,以我国再制造发展过程的自动化产业升级为原点,从再制造产业体系及行业关键技术体系相结合的角度,系统阐述发展智能再制造的必要性、必然性和紧迫性,梳理了智能再制造的实现方式、技术体系以及发展目标,总结了智能再制造的总体框架和技术路线,提出了目前智能再制造发展所需解决的关键问题,并对智能再制造体系的建立及未来总体技术发展提出了展望。

特征参量选择对磁巴克豪森噪声评价材料硬度的影响

硬度是材料力学性能的重要指标之一,传统的压痕法测量方式会对材料产生破坏,因此硬度的无损评价成为该领域研究热点。针对合金钢表面硬度快速定量无损检测需求,设计6种不同热处理的24CrNiMo合金钢试件,采用磁巴克豪森噪声检测系统测量试件的无损检测信号,并提取3个不同的信号特征参量,分别建立不同评价参量与硬度之间的映射关系,得到3种硬度单参量评价模型,验证和对比单参量评价模型的相关系数和评价精度,分析模型存在问题和缺陷。为进一步提高合金钢硬度评价精度和可靠性,提出基于信号全量特征的多元评价参量,建立硬度多元参量评价模型,并对评价模型进行验证和对比分析。结果显示:基于卷积神经网络的多元参量评价模型效果好于单参量评价模型,其评价结果的平均误差为0.97%,最大误差为2.78%。研究成果为合金钢硬度快速定量无损检测提供了新方法,提高了评价精度、可靠性和稳定性。

开关磁阻电机有限元分析及调速系统仿真

开关磁阻电机采用双凸极结构,磁路高度非线性,使得传统的方法难以得到规则统一的模型。为了解决该问题,利用Ansoft软件对开关磁阻电机进行有限元分析,得到电机的静态磁链和转矩数据。将有限元分析得到的非线性数据通过Matlab软件形成关于电流和角度位置的数组,利用Simulink中的二维查找模块(Look-up)将数据带入,完成建模。对已经建好的开关磁阻电机调速系统进行仿真,对其稳态和动态性能进行分析后表明此系统启动较快,基本无超调,达到稳定转速时扰动较小并且在突增负载和变速情况下,可以较快恢复稳定,性能良好。

热输入参量对激光清洗TA15表面氧化层的影响

探索使用1064 nm准连续激光清洗TA15钛合金表面氧化层,验证了激光清洗TA15表面氧化层的可行性,使用SEM、XPS及三维形貌仪等仪器,分析了激光功率、离焦量、清洗速度等热输入量相关工艺参数变化对激光清洗表面质量的影响,并通过表面组分测试,分析了激光清洗TA15表面氧化层的效果。结果表明,TA15钛合金粗糙度随着激光功率的增大而降低、随着离焦量的增大而增大,而清洗速度的提高会导致粗糙度先降低后增加;激光清洗TA15最优工艺参数为功率400 W、离焦量0 mm、清洗速度5 mm/s,清洗后表面形貌良好,粗糙度Ra约为0.18μm。使用最优工艺获得的清洗件经XPS图谱分析,其激光清洗前钛合金表面成分为主要TiO2,激光清洗后表面成分为Ti,受到清洗残渣干扰,存在微量Ti=O键。

钛合金激光清洗作用机理及研究现状

钛及钛合金由于高比强度、优秀的耐腐蚀性和高温性能,在航空航天领域中占有重要地位。在对钛合金加工装配之前,材料表面应保持洁净。目前,钛合金表面激光清洗大多采用化学清洗方法,存在清洗剂成本高、清洗操作安全隐患大、清洗废液污染环境的缺陷。激光清洗由于其具有的独特优势,能够替代现有的钛合金表面清洗方法。本文对激光清洗的分类及原理进行了简述,并介绍了国内外钛合金激光清洗技术的研究现状,分析了采用激光清洗技术清洗钛合金表面的可行性。