木质素基3D打印材料研究进展

综述了近年来木质素生物质在3D打印材料方面应用的研究进展。木质素作为由多种苯基丙烷单元通过不同的键链接构成的高分子聚合物,丰富的羟基、羰基和醚基等使其可以作为可再生生物基材料应用于3D打印领域。包括可降解塑料复合医学材料、木质素基水凝胶、木质素基3D打印热塑性材料等。重点介绍了不同提取方法得到的木质素的结构特征及与各种材料复合应用于各种3D打印技术方法,详细分析了木质素在3D打印材料应用中的优缺点,并为解决其局限性提出漆酶等对木质素结构进行修饰的思路。最后,对木质素在3D打印领域的应用前景提出了展望。

基于工业CT的球团矿三维孔隙结构表征与性能分析

孔隙在球团矿中的存在状态以及孔隙率对球团矿各项性能有着十分重要的影响。目前球团孔隙率检测方法为压汞法、SEM图像识别方法以及X射线计算机断层扫描(CT)方法,为了明确3种检测方法的优缺点并准确得到球团的孔隙率,本文以现场两种(1^(#)、2^(#))球团矿为基础进行了相关对比检测,并阐述了球团矿三维孔隙结构表征与性能间的关系。分析结果表明:压汞法无法检测封闭孔,SEM图像识别方法仅能检测局部孔隙,CT扫描方法可以重现球团矿内部孔隙分布状态,是一种较为完善的孔隙检测方法;孔隙结构的表征能够更加具象化分析球团抗压强度及冶金性能的变化,如内部孔隙较多且大部分以连通孔形式存在的1^(#)球团矿的抗压强度低于内部孔隙较少且大部分以封闭孔形式存在的2^(#)球团矿,而由于连通孔有利于还原气体的传递,故1^(#)球团矿的还原性能优于2^(#)球团矿。

基于机器视觉的汽车安全带的表面缺陷检测系统

表面缺陷检测是汽车安全带质量检测中的关键环节之一,目前人工检测方法存在效率低、稳定性差的问题,无法满足实际检测需求。搭建一个汽车安全带表面缺陷检测平台,构建基于机器视觉的表面缺陷检测系统。针对汽车安全带的表面缺陷特征,提出一种基于频谱分析的特征提取方法,并讨论频域滤波器的选择和参数的计算。实验结果表明:频谱分析法同Bob特征分析法、直方图法等相比,能更好地满足汽车安全带表面缺陷检测的准确率和实时性要求。

FDM工艺精度分析与试验研究

熔融沉积成型技术的不断发展受到了各行各业的关注,在快速成型过程中的每一环节都会产生误差,这严重影响了产品的精度。通过对熔融沉积工艺流程进行介绍,分析了影响产品精度的多个因素并提出相应的解决方法。进一步将影响快速成型精度的喷头温度、扫描速度、分层厚度3个因素进行试验分析,得到了影响精度的主要因素,并结合实际经验进行对比分析,得出相关结论。对进一步研究熔融沉积成型技术工艺以及提高成型件的精度具有参考意义。

液压传动与控制技术在农机上的应用与发展趋势

介绍了液压技术在国内外农机上的应用和发展现状,着重分析了电比例控制技术的原理特性以及在变量施肥机、精量播种机,拖拉机悬挂系统、收获机械等农业机具上的应用。根据当前液压技术的发展以及农业机械的需求提出了液压传动与控制技术在农业机械方面的4个发展趋势:扩大液压系统在农机上的应用,简化机具结构,便于参数调节;利用液压控制技术,提高农业机械的自动化与智能化;发展全液压底盘驱动系统,提高机具驱动与控制性能;发展模块化的液压系统,加快液压技术在农机上的应用。

基于正交试验的FDM 3D打印工艺方法研究

正交实验设计和分析方法是研究多因素多水平工艺优化实验的有效方法。针对目前3D打印领域缺乏行业标准、影响3D打印成型结果的工艺参数繁多、最佳工艺流程难以确定的问题,采用正交实验方法研究影响3D打印成型质量的工艺流程,分析出层高设置、打印速度、填充密度依次为影响FDM(熔融沉积)3D打印成型的主要因素,并得出层高0.18mm,打印速度40 mm/s,填充30%时表面质量较好。正交实验方法对优化3D打印工艺流程、提高打印效果具有借鉴意义。

现代液压传动技术的若干新特点及其发展趋势

在工业4.0的背景下,制造业面临转型升级,液压传动技术将发生变革。本文对比分析了液压传动技术从传统走向现代过程中各阶段的特点,指出现代液压技术无论在理论研究还是工程应用方面都应突破传统发展模式,与现代科技深度融合。从运用智能材料、创新结构设计、引入先进制造技术、拓展新应用领域等方面综述了现时期液压技术在一些典型领域的研究和应用现状。结合新型工业化的特征及现代液压技术目前存在的问题探讨了其未来发展趋势,为工业4.0时代液压技术的转型升级、创新发展提供了思路。

全数字化直流电机PWM调速实验教学平台设计

直流电机调速实验教学综合平台以C8051F040为主控芯片,进行双闭环可逆直流PWM调速系统全数字化设计。提出一种利用C8051单片机的可编程计数器阵列输出16位PWM波的方法取代数字脉冲触发器。主要设计了电流采样、转速检测、模数转换、脉宽调制信号生成、电机驱动等电路。采用调节器工程设计方法,设计电流和转速调节器的PI参数,通过MATLAB验证和软件编程实现。该系统具有转速、电流和PI参数键盘输入和在线修改功能,电机旋转方向判断,转速、电流及功率模块的温度显示和报警功能。该实验教学平台实际运行可靠,能满足实验教学的要求。

基于轴承摩擦力的滑动轴承摩擦故障监测方法

针对声发射(Acoustic Emission,AE)难以监测大型机械滑动轴承摩擦故障的问题。从轴瓦摩擦力学模型出发,分析摩擦故障发生时轴与轴承摩擦力的作用形式,通过AE信号均方根计算轴与轴承的摩擦力,并用于滑动轴承摩擦故障监测。鉴于滑动轴承摩擦故障信息微弱的特点,对AE信号幅值包络,增强摩擦脉冲的信息;再引入钟形脉冲函数识别摩擦故障脉冲,简化了轴瓦摩擦力的计算公式。最后通过实验模拟了驱动轴升速、加载以及轴瓦切断供油的过程,与AE传统特征相比,轴承摩擦力特征对轴承摩擦故障更敏感,方法更有效,更适合滑动轴承摩擦故障的状态监测。

单脉冲气中电火花线切割电蚀坑形貌仿真分析

为研究气中电火花线切割加工机制,建立Cr12Mo V模具钢温度场的数学模型。基于ABAQUS软件对单脉冲放电过程中Cr12Mo V模具钢的温度场进行仿真分析,得出Cr12Mo V模具钢的温度场分布规律,测量出不同峰值电流和脉冲宽度下工件表面电蚀坑的半径和深度并进行了修正,进而计算出电蚀坑的体积。获得了单脉冲放电后工件表面电蚀坑半径、深度、体积以及深径比随峰值电流与脉冲宽度的变化规律,进而预测出电火花线切割加工效率与工件的表面质量。

喷淋流场数值模拟正交试验设计方法

为了提高湿平整机辊面与带钢之间的润滑效果,现针对一种结构复杂精密的扇形喷嘴进行建模,利用数值模拟的方法对其喷射特性进行研究,得出其喷射性能;针对其喷射性能在喷射梁上对喷嘴进行合理布置,采用正交试验法对喷嘴间距l、喷嘴的旋转角度α、喷嘴距离带钢表面的高度h、喷嘴距辊心长度b 4个因素对平整机喷淋流场的影响进行分析,得出各因素对流场影响的主次关系,筛选出各因素的最优组合。

一种新型3-PRS并联机构及其工作空间分析

设计了一种新型三自由度可调工作空间3-PRS并联机构,建立了该机构的逆向运动学数学模型,给出了机构的主要约束,运用蒙特卡洛方法绘制出不同参数下工作空间截面图和三维实体图,分析了机构参数对机构工作空间的影响规律,为机构的参数选择和优化设计提供了依据。

航空薄壁件切削加工变形控制与实时监测研究

由于航空薄壁件刚度较低,工艺性差,容易发生切削变形,是机械加工中的难题。以减小航空薄壁件的变形为目标,采用有限元分析方法,分析工件在切削力作用下的变形;通过预先考虑薄壁件在切削力作用下的加工变形及其对应的变形回弹量,采用变形主动补偿的方法,在局部刀位点修正补偿刀具的切削深度。经有限元计算比较,补偿后刀位点的最大切削加工误差相对于补偿前降低95%以上,同时航空薄壁件的切削加工误差的分布更加均匀,误差值的变化波动范围更小;最后设计了一个切削力实时监测系统,对切削加工过程进行监测,形成了一种提高航空薄壁件切削加工精度的系统性方法。

油液混合动力工程机械研究现状及发展趋势

工程机械的节能减排是工程机械制造商和用户共同关注的焦点。油液混合动力技术是实现工程机械节能减排的有效途径。总结了国内外油液混合动力工程机械的研究现状,阐述了油液混合动力工程机械的关键技术,预测了油液混合动力工程机械的发展趋势。

小型汽车零部件自动化立体仓库方案设计与研究

汽车市场竞争日趋激烈,企业或经销商寻求各种方法来提高经济效益。汽车零部件运输及存储被普遍认为是"第三利润源"。现有的汽车零部件仓库不能满足各个城市不同地方,不同零部件的不稳定需求.针对现有汽车零部件仓库上述的缺点,从自动化存储角度出发,研究针对中小型汽车零部件自动化立体仓库的设计。对主要受力结构或部件进行有限元分析,通过利用Catia进行虚拟装配,并模拟运动仿真过程,验证装配的可行性。

基于MATLAB的指形铣刀加工等基圆齿面三维造型验证

为了正确理解等基圆锥齿轮齿面包络成形理论、指形铣刀加工理论,实现其正确加工,基于等基圆锥齿轮原理,依据指状铣刀切齿坐标系及齿面方程,通过研究加工过程中凹凸面转换分度角的计算方法,进行了等基圆锥齿轮单个齿面造型、凹凸面同时造型,验证了齿面形成过程及其凹凸面空间几何关系。通过坐标变换,完成了加工状态下的等基圆锥齿轮凹凸面与指状铣刀在同一坐标系中的三维造型,验证了刀具与齿面空间几何位置关系的正确性,为等基圆齿面的切齿加工前期验证提供了有效手段。

基于机器视觉的轮胎快速识别分拣方法

在生产诸如自行车轮胎等产品过程中,存在人工识别分拣工作量大、过程枯燥乏味及效率低下的现象。针对这一问题,研究了一种基于机器视觉的轮胎快速识别分拣方法,该方法依靠机器视觉系统抓取生产线工作区域图像,利用NCC(归一化积相关)模板匹配准确的特点快速匹配到轮胎上的固定编号,然后进行扇形固定区域扫描获取编号区域,通过双线性插值将定位出的环形区域转换为矩形区域,实现轮胎编号信息的快速识别,最终驱动机器人完成分拣工作。实验结果证明,该方法安全可靠,具有较好的实际应用价值。

一种能够有效加工筒环类零件的夹具设计

在明确筒环类零件(壁薄、外观和尺寸精度要求高)结构特点的基础上,结合数控车床的加工特点,设计一套车削筒环类零件非常有效的夹具,并以镜头环为例说明该夹具的优点、加工可行性及实用性。

基于图像处理的曝光时间与相应检测补偿值的研究

为研究曝光时间与图像边缘位置的关系,从理论上分析了曝光时间对所采集图像灰度值的影响。通过实验论证了曝光时间对边缘提取质量的影响。并通过单变量实验法研究了曝光时间对边缘提取影响的规律,总结一种确定最适曝光时间和工件检测长度补偿值的方法。

几何结构参数对磨料水射流喷嘴磨损规律影响的模拟分析

建立了前混合磨料水射流喷嘴物理模型。基于FLUENT软件,采用颗粒轨道模型、Grant弹性恢复系数和E/CRC磨损模型对磨料水射流喷嘴内的磨损特性进行了数值模拟。结果表明:当喷嘴收缩角为20°以上时,喷嘴磨损呈现两个严重磨损区,分别在喷嘴圆柱段入口处前较短距离范围内和喷嘴圆柱段出口处前较短距离范围内;随着喷嘴收缩角的增大,磨料颗粒与喷嘴圆柱段壁面碰撞次数和速度增加,同时随着喷嘴长径比的增大,喷嘴圆柱段壁面磨损速率整体增加,严重磨损区范围扩大,结果均使喷嘴圆柱段的磨损加剧。以喷嘴壁面磨损速率的面积加权平均积分表征喷嘴整体的磨损程度。随着收缩角和长径比的增大,喷嘴壁面磨损速率的面积加权平均积分增大,喷嘴的磨损整体而言越严重。因此,从减小喷嘴磨损的角度而言,喷嘴的收缩角和长径比宜取小值。