基于逆向工程的小型钻床立柱结构优化

立柱的结构性能是机床工作稳定的关键。为了满足在减轻立柱质量的同时提高其动静态特性,文章从机床结构模型获取出发,通过三维扫描采集机床零部件点云数据,然后利用逆向建模技术将其转换为实体模型,再使用有限元仿真求解立柱的关键性指标并完成优化。在模型获取方面,使用2D分析比较立柱实体外轮廓与点云数据偏差,测得整体平均偏差为-0.0509 mm,满足试验需求。在结构优化方面,采用多目标拓扑优化快速确定立柱结构整体布局,进一步使用尺寸优化减少总变形增大对机床加工精度的影响,实现在总变形基本不变的情况下,立柱1阶固有频率有效提高16%,质量减轻5.3%。该方法将逆向工程和有限元仿真集成运用,为有限元分析提供了逆向获取的模型参数,增加了结构优化的工程可靠性,为产品改进和再设计提供新思路,加快了新产品开发效率,节约了设计和制造成本。

头盔外壳水披覆转印方法研究

产品经表面水披覆转印,其外观品质将大幅提升。然而,水披覆转印方法对于表面是平面的产品较易实现,对于表面为曲面的产品如头盔外壳的外表面,则精准实现难度较大,很容易造成缺陷,如图案比例失调、色彩变淡和残缺不全等,这些缺陷导致良品率大大降低。借助一种以填充气球作为辅助工具,采用直下拨膜转印的方法,有效解决了头盔外壳的转印难题。填充气球可以封堵头盔外壳的孔洞,避免转印过程中对图案造成扰动和破坏,填充气球内部的配重物可以确保转印入水动作顺滑,避免转印过程中产生图案波纹。直下拨膜转印方法是将工件沿铅垂方向入水,协同多方向拨膜,完成转印过程。这种新的转印方法简单易学,降低了转印难度,提高了转印合格率,不仅有效解决了头盔外壳的水披覆转印问题,也为同类产品提供了可以借鉴的工具和方法。

济南边界层风廓线雷达与L波段雷达大风探空测风对比

基于相同站点的济南边界层风廓线雷达(WPR)和L波段雷达大风探空测风(以下简称LW)资料,采用相关、拟合、廓线分析等方法,系统地对比两者大风(≥10.8 m·s^-1)数据的各统计特征、相关性、时空变化规律的异同。结果表明:(1)两者u分量、v分量、风向、风速的相关系数分别为0.973、0.965、0.994、0.665,标准偏差分别为2.04 m·s^-1、2.88 m·s^-1、10.82°、2.53 m·s^-1,大风数据相关性总体较高,且相关系数风向优于风速的、降水样本优于非降水的,表明WPR观测大风数据可信、降水期间WPR水平大风数据可以使用。(2)两者大风风向、风速基本一致,但在低层差异较高层的大,尤其是340 m及以下高度层更显著,降水、非降水、全部样本在2980、1900、2740 m以下WPR风向值均略小于LW,而在1300、2740、1660 m以下WPR风速值均略大于LW。(3)两者资料互补性总体较好,大风风向、风速、v分量差值随高度变化符合对数律递增或递减规律,但u分量需分段拟合;在进行回归方程求算和资料互补时,应考虑差异随高度等的变化。

济南边界层风廓线雷达与L波段雷达探空测风资料对比研究

采用统计、相关分析等方法,对2014年济南站边界层风廓线雷达观测资料和L波段雷达探空资料进行了长期时空变化规律的对比,进而研究了地面无降雨、有降雨时段两者的风向、风速数据的相关关系及差值。结果得出全年有降雨、无降雨时段两者的风向、风速总体一致性较好,相关性较高,并具有较好可比性和互补性的结论,对了解固定式边界层风廓线雷达探测的准确性,改进观测资料质量控制方法等具有很好的参考价值。

风廓线雷达C^(2)_(n)资料和L探空资料确定济南夏季边界层高度的对比研究

基于济南站边界层风廓线雷达(WPR)观测的大气折射率结构常数(C^(2)_(n)),采用偏离度法确定夏季白天的对流边界层高度(HCBL),并与L探空虚位温梯度法、L探空湿度梯度法的结果进行对比。结果表明:(1)WPR偏离度法判别的HCBL成功率高,07、13、19时分别可达96.9%、100.0%、89.3%,尤其19时的判别成功率远高于L探空两方法的46.4%、57.1%。(2)WPR偏离度法与L探空两方法判别的同时刻HCBL结果一致性好,相关系数高。07时WPR判别的边界层高度平均值分别较后两者的差+14.3、+9.3 m,13时的差+36.4、+21.6 m,19时的差-27.3、-25.4 m;与后两者的标准偏差,07时的分别为84.555、77.412 m,13时的分别为125.978、126.783 m,19时的分别为52.743、68.755 m;与后两者的相关系数,07时的分别为0.894、0.911,13时的均为0.980,19时的分别为0.980、0.969。WPR能够将夏季HCBL确定结果的绝对误差降至近似其垂直分辨率水平。(3)济南6、7月逐小时HCBL最高可达3460.0、3220.0 m,小时平均最高分别为2205.0、2157.1 m;逐小时最高值在1316时均可出现,且以15时的最多;通常0715时的HCBL呈波浪起伏式缓慢增高态势,1519时的HCBL则是断崖式快速降低。

Al-1.2Mn-0.5Cu-0.25Mg-0.2Ti合金均匀化处理过程中的组织演变

利用金相组织观察、扫描组织分析、XRD及能谱分析等手段,研究了热交换器用芯材Al-1.2Mn-0.5Cu-0.25Mg-0.2Ti合金铸锭在均匀化处理过程中的组织演变规律。试验结果表明,铸态组织中存在枝晶偏析,且结晶相主要是Al_6(Mn Fe)、Al_(23)Cu(Mn Fe)_4、Ti Al_3及Al_8(Mn Fe)_2Si结晶相。经630℃/7h均匀化处理后,细长的条状结晶相发生球化并呈颗粒状,较粗大的块状结晶相形态变化较小,形状规则而粗大的含Ti结晶相形态无变化。

三种方法确定济南夏季日最大边界层高度的对比研究

基于济南站边界层风廓线雷达(wind profile radar,WPR)观测的大气折射率结构常数(Cn2),采用偏离度法确定夏季白天边界层高度(HBL),分别与基于L波段雷达探空资料的干绝热曲线法、基于地面气象观测资料的国标法确定的HBL进行对比。结果表明:1)三种方法确定的25 d日最大HBL的平均值分别为2500.0 m、2529.1 m、2469.9 m,总体一致;25 d同日期比较,偏离度法与后两者的标准偏差(σ)分别为337.1 m、636.7 m;前两方法结果的相关系数(R)较高为0.668,但两者与国标法的R分别为-0.130、-0.064,证实国标法HBL的均值准确度尚可但实时值准确度低。2)偏离度法确定的日最大HBL出现时间,25 d平均和最多均在15时,逐小时HBL 07—15时呈缓慢增高态势、15—19时则快速降低;但国标法日最大HBL 25 d平均和最多均出现在16时,且HBL在午后13—15时出现坍塌现象,与对流边界层午后峰值规律显著不同。3)前两种方法的HBL与地表温度、气温的相关性均较好,与风速的相关性则较差;而国标法HBL与风速的相关性较好,与地表温度、气温的相关性则较差;偏离度法日最大HBL对最高气温、最高地表温度的平均响应时间分别为1、2 h左右,符合太阳辐射—地表温度—气温—HBL的响应关系和次序,但国标法的日最大HBL未能反映这一响应。4)偏离度法HBL与各污染物的逐小时质量浓度均呈显著负相关,但国标法HBL的相关性较差。5)三种方法综合对比,偏离度法HBL准确度较高,且能给出时空演变;干绝热曲线法HBL准确度较高,但不能给出时空演变;国标法实时HBL准确度低,虽能给出时空演变但午后峰值偏差大。

低频电磁铸造对φ162mm规格Al-6.2％Zn-2.3％Mg-2．2％Cu-0.11％Zr合金组织与性能的影响

采用表面观察、金相分析、力学性能及断口扫描等方法研究了普通半连续铸造和低频电磁铸造的小162mm规格Al-6．2％Zn-2．3％Mg-2．2％Cu-0．11％Zr铝合金铸锭的显微组织与力学性能。结果表明，低频电磁铸造显著改善铸锭表面质量，细化晶粒，并使组织分布均匀，改善铸锭的力学性能的均匀性。

基于风廓线雷达资料的蓬莱海陆风时空结构特征

基于风廓线雷达(简称WPR)水平风资料并结合地面资料,采用局地环流分离与判定方法,对蓬莱海陆风进行计算识别。结果表明:WPR能清晰完整地捕捉到海陆风的时空演变与结构特征,据此构建了海陆风时空结构模型;WPR资料识别出蓬莱2014年84天海陆风日,时空变化特征显著,海风生消盛行时间分别为1012时、1718时,且随高度增加滞后1~2 h;陆风顶高(最大1180 m、平均674 m)较海风顶高(最大940 m、平均450 m)大且两者有较好的相关性;海风强度总体大于陆风,二者最大风速分别为6.7、5.1 m·s^(-1)。识别出49月共15天海风环流,昼间海风顶高(513 m)较陆风的(951 m)低,海风最大强度(6.0 m·s^(-1))较陆风的(3.9 m·s^(-1))大,海风与陆风风向的反相夹角在83.7°~174.9°,均值125.6°。海风和陆风其各自风层内风向均呈现随高度、时间向顺时针方向偏转趋势,风速一般是先增大后减小。

整辊式板形辊挠曲影响信号的快速识别和消除

整辊式板形仪是冷轧带材接触式板形仪的发展趋势。整辊式板形仪在自重和外载作用下的挠曲变形会使内部安装的传感器预紧力发生变化,产生类似正弦波形的干扰信号,和有效信号叠加在一起,影响板形检测精度。本文研究这种影响信号的产生机理和识别消除方法。首先,根据试验标定和工业测试结果,发现并分析了板形信号与干扰信号的波形特征,即沿包角分布的板形波形位于沿圆周分布的干扰波形的波峰和波谷。其次,应用弹性力学理论计算分析了板形辊挠曲产生的应力变形,揭示了传感器预紧力的周期性变化是产生干扰正弦波形的原因。最后,根据包角范围以外的检测信号数据,采用曲线拟合最小误差优化方法,建立了精确快速识别和消除干扰信号波形的数学模型。工业应用表明,本文方法可有效的消除挠曲影响信号,提高板形检测和控制效果1~2 I。

柴油发动机试车台架尾气处理一体化技术的应用

为响应国家保卫蓝天工程计划,潍柴动力股份有限公司拟对旗下潍柴动力二号工厂28台柴油发动机试车台架产生的尾气进行净化处理。为完成设计目标,项目采用"DPF+SCR+湿式碱法脱硫"的联合一体化技术,对烟气进行集中收烟、分组处理,东、西各14个座台分别进行脱硫脱硝。检测结果表明,系统运行高效稳定,颗粒物排放浓度<5 mg/Nm^3,SO_2排放浓度<5mg/Nm^3,NOx排放浓度<10mg/Nm^3,各项指标均到达排放标准,圆满实现治理目标。

493缸盖尺寸问题分析与改善措施

分析了493缸盖铸件粗加工后罩边壁厚偏薄、底面气道座圈单边缺料、底面138尺寸水孔偏移尺寸问题的原因,采取调整优化托盘芯定位、贴补外模罩边内侧、对排气道芯盒局部进行工艺贴补、降低浇注温度等措施,有效改善了上述问题。

农作物秸秆饲料化技术分析及在动物生产中的应用进展

农作物秸秆是地球上第一大可再生资源,但因含有较高的木质纤维素,限制了其作为饲料资源的应用。随着技术的不断发展,秸秆中的营养物质通过科学的加工进行有效利用已成为可能,但能够实现秸秆饲料工业化生产的处理方法还较少。对我国农作物秸秆资源的分布情况、营养结构、饲料化加工技术以及在动物生产中的应用进展进行论述,分析了农作物秸秆作为饲料被规模化应用还存在一些限制性因素,并提出了相应的解决对策。

Identification for the Low-Contrast Image Signal with Regularized Variational Term and Dynamical Saturating Nonlinearity

In recent years,image processing based on stochastic resonance(SR)has received more and more attention.In this paper,a new model combining dynamical saturating nonlinearity with regularized variational term for enhancement of low contrast image is proposed.The regularized variational term can be setting to total variation(TV),second order total generalized variation(TGV)and non-local means(NLM)in order to gradually suppress noise in the process of solving the model.In addition,the new model is tested on a mass of gray-scale images from standard test image and low contrast indoor color images from Low-Light dataset(LOL).By comparing the new model and other traditional image enhancement models,the results demonstrate the enhanced image not only obtain good perceptual quality but also get more excellent value of evaluation index compared with some previous methods.

山东省境内边界层风廓线雷达观测最大风速随高度变化研究

基于东营、济南、蓬莱三个观测站边界层风廓线雷达观测的各高度层和地面气象站10 m高度的最大风速数据,采用统计、极值分布、最小二乘法、廓线图等方法,进行风速随高度变化研究。结果表明：三站10~3 000 m各高度层2014年全年的小时最大风速分别为30.6、30.7、31.2 m/s,出现高度分别为1 900、1 420、1 780 m,三站10~100 m高度层风速迅速增大而其上则随高度增加总体呈缓慢增大;三站2014年最大风速风剖面指数α,280 m高度层分别为0.222 1、0.243 8、0.184 5,460 m高度层分别为0.204 4、0.190 5、0.191 5,700 m高度层分别为0.188 7、0.167 8、0.167 1;460 m高度层以下各拟合α值总体与GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》中的C类地表粗糙度的接近,但蓬莱站高度280 m以下的更接近B^C类中值;700 m高度层拟合α值总体与GB 50009—2012中的B类地表粗糙度的接近,但东营站的更接近B^C类中值。分析认为：三个观测站不同下垫面粗糙度对α的影响显著,GB 50009—2012中的风剖面模型在高度300 m以下未能与实测风速廓线吻合,100~300 m高度层实测最大风速远大于拟合值,进而探讨指出GB 50009—2012中的拟合指数方法所推荐的统一值存在不足或局限性。在高层构筑物设计时,应确保截断高度层的实际最大风速摆脱地表粗糙度等人为因素影响。

双层毛细芯对环路热管传热性能的实验分析

环路热管作为一种高效的相变传热装置,其性能与位于蒸发器和储液槽之间的毛细芯结构密切相关。为了更深入研究双层毛细芯对环路热管传热性能的影响,利用不同颗粒直径铜粉制备双层毛细芯,在毛细芯总厚度为5 mm的条件下,通过调整大粒径和小粒径层的相对厚度来改变毛细芯厚度比,对平板型蒸发器环路热管启动和变工况运行进行实验测试。实验结果表明:在同一工况下,不同厚度比的双层毛细芯启动特性存在显著差异,启动过程中出现小粒径层蒸发效率低引起的温度过冲和环路热管中气液两相流变化导致的温度振荡;同时存在一个较优的双铜层毛细芯厚度比,大粒径(180~280μm)铜层厚度为3 mm可提高蒸发效率,小粒径(56~71μm)铜层厚度为2 mm可提供足够毛细抽吸力保证环路热管稳定运行。搭载该厚度毛细芯的环路热管不仅启动速度快(125 s),而且总热阻和蒸发器壁面温度均最低,最大加热功率达到120 W(21.10 W/cm^2),对应热阻为0.17 K/W。

NM450级低合金高强度耐磨钢淬火残余应力分析

针对国内某厚板厂NM450级高强度耐磨钢板形存在的问题,计算对应工况的耐磨钢淬火换热系数,建立淬火过程温度-组织-应力耦合数学模型。采用有限差分法计算钢板残余应力,研究残余应力和板形之间的关系,为该厂制定合理的淬火工艺。采用改进措施后,在保证淬火设备正常运行的情况下,调整钢板上、下冷却水量的比例为1∶1. 5,淬火冷却后耐磨钢板温度均匀性得到了改善,残余应力也得到了控制。生产钢板厚度在20 mm以下的薄规格离线淬火钢板的板形稳定达到5 mm/1000 mm以下,降低了后序钢板矫直的工作量,为生产符合板形要求的NM450级高强度耐磨钢提供了理论指导。

风电机组铅酸电池检测与故障处理方法

介绍蓄电池在风电机组安全运行中的重要作用,阐述阀控式蓄电池的充放电原理,分析风电机组运行环境对阀控式蓄电池的影响及其失效原因,并对比2种蓄电池检查方法的优缺点。同时,结合现场维护经验,讲解两种典型蓄电池损坏类型所引起的风电机组故障及其现场排查处理过程,并根据不同类型故障总结维护经验。