增强现实环境下装配操作感知方法研究

现有的自然虚拟装配操作交互模型对双手协同操作和单步操作工作量的表达存在不足,针对这个问题,提出增强现实装配操作感知模型,实现机械装配操作参数化表达。提出基于装配运动特征的虚拟物体位姿计算方法,建立模型的真实手部元素与被操作虚拟物体元素的运动关联,满足模型对虚拟物体位姿求解的需求。提出基于模型元素的模型关键状态计算方法,满足模型运行需求。开发了应用案例,实验表明,模型可表达五种常见装配操作,满足装配培训需求。

1×××/7×××系铝合金液-固铸轧复合模拟研究

结合双辊立式铸轧机设备和技术参数,通过流-固耦合的方法进行了变参数正交模拟研究,揭示了1×××系铝液浇铸温度和铸轧速度对铸轧复合区内温度场、流场的影响。研究结果表明,最优铸轧参数区间为浇铸温度670~690℃、铸轧速度12~13 m/min。浇铸温度越高、铸轧速度越快越容易发生漏液,反之容易发生轧卡。

采用ARMAX模型的精磨非线性振动系统辨识

基于外源自回归滑动平均模型(ARMAX),提出改进的动态偏心精密磨削非线性振动系统的二阶振动微分方程解耦算法,获得其传递函数系统模态参数,主要包括模态刚度、模态质量和模态阻尼等的辨识.结合模态辨识理论,优化复模态振型的振动系统传递函数矩阵模态参数的模态留数或模态参数形式辨识算法,并进行相应实验验证.验证结果表明:该复模态振型振动系统解耦算法实现重构传递函数曲线低频区域局部振动特征,计算精度较高,有效应用于精密加工过程非线性振动的预估和控制.

IGM弧焊机器人工作站三维造型与仿真

分析了IGM弧焊机器人工作站的结构特点,在VC++开发环境下,使用OpenGL图形开发工具,建立了基本体素;采用面向对象的思想完成了工作站各个组成部分的三维实体造型,系统中分别建立了环境类、机架类、机器人类、变位机类及其派生类,并实现了该工作站基于微机的运动仿真。

铸造智能化与机器人应用的现状及关键技术分析

我国作为铸造大国,迫切需要铸造智能化。铸造智能化目标是实现铸造各阶段的自感知、自决策和自执行,体现在机器人、传感器、数字化制造技术的普遍应用。当前我国铸造厂智能化水平参差不齐,一些量大、面广或产品附加值高的铸造智能化应用并不能在全行业推广。机器人是实现铸造智能化的关键设备,分析了其在铸造行业普及推广面临的问题和关键技术,得出制约铸造行业机器人应用的关键因素在于其综合成本,并指出了云端智能机器人编程系统,铸造模块化配件和软件,智能传感器及系统三大实现铸造智能化的关键技术。

基于气相追踪与气泡破碎判据的铸件卷气缺陷预测

宏观卷气缺陷严重影响铸件的质量,易造成应力集中等问题。微观气泡分散在铸件中,对铸件质量的影响往往可以忽略。当前卷气缺陷预测的研究往往满足不了实际生产的需要,因此在单向流动模型基础上,通过追踪宏观气泡在每一计算时间步的动态变化和所受合力,建立卷气预测模型,判定宏观气泡是否会破碎成微观气泡,在数值模拟结果中将未破碎的宏观气泡作为卷气缺陷标记出来。通过方向盘实物件卷气位置与卷气模型预测位置的对比,证明卷气预测模型的正确性。

复杂箱体类零件数控加工工艺研究

以汽车空调压缩机缸体为典型复杂箱体类零件实例,研究其数控加工工艺,进一步明确编制合理的加工工艺流程、选择合适的定位装夹方案、有效利用各种数控设备和加工刀具、设定最佳切削用量是保证复杂箱体类零件加工质量、提高生产效率的重要途径。

板料成形CAE技术研究

以复杂异型拉伸件拉伸成形模拟为例,介绍板料成形CAE技术的方法、步骤和结果分析,并研究了压边力对板料厚度的影响规律。结果表明,压边力在15kN时材料厚度变薄率最小。为进一步研究板料成形提供了帮助。

汽车模具的虚拟调试

以汽车行李箱铰链安装板的模具设计为分析对象,进行了基于AUTOFORM的模具虚拟调试的研究。其中包括冲压成形数值模拟和分析,制订冲压工艺方案、确定工艺补充形式、确定合理的冲压参数,根据模拟的厚度变化、应力应变和材料FLD等方面的数据,以及成型过程中破裂和起皱的时间、部位及其几何尺寸,调整凸凹模圆角、毛坯料的尺寸、摩擦力、压边力、拉延筋的形状大小和工艺补充等相关参数,通过模具的虚拟调试,消除了冲压缺陷。

数控加工代码程序校核及仿真程序开发研究

研究了NC代码编译的具体过程,并给出了译码流程图,同时还研究了NC代码的三维仿真中坐标变换和仿真过程。在此基础上开发了一套数控加工程序校核及仿真程序,并在生产中得到良好的应用。

柴油机气缸盖罩成形模具设计与分析

为了降低柴油机气缸盖罩的成本,使用板件替代原先的铸铝件。根据气缸盖罩的结构和使用要求,对其进行板件成形工艺分析与冲压模具结构设计,采用计算机仿真技术模拟其成形过程,并根据模拟计算结果,改变坯料尺寸及形状、压边力和凸凹模圆角半径等工艺参数,实现工艺方案与工艺参数的优化设计,重点介绍拉深成形模具的设计。

基于ADAMS/Vibration的轧机垂直振动模型的研究

针对宝钢2030mm冷连轧机第四架的颤振现象,将实际轧机的垂直振动简化为六自由度不对称质量—弹簧系统,通过机械系统动力学分析软件ADAMS建立了该轧机垂直振动的虚拟样机模型,并利用ADAMS/Vibration求解了系统各阶固有频率和模态主振型,求解结果与实测结果相符。确定该颤振为第三倍频程颤振,并通过模拟振源的仿真实验,证明增大液压压下系统的阻尼可以有效地抑制这种颤振。

常见形状零件气体渗碳过程计算机模拟软件的开发

以软件工程学为指导 ,以有限差分法和有限元法为基础 ,开发了几种常见形状零件气体渗碳过程计算机模拟软件。该软件克服了一般气体渗碳模拟软件只能模拟一维无限大平板或无限长圆棒的缺陷 ,对平板、圆棒、内孔、矩形截面、内直角、外直角、球面、尖角等多种形状零件的渗碳过程均可进行模拟 ,模拟结果可用等浓度线、浓度云图等多种形式输出 ,形象直观 ,方便用户使用该软件进行渗碳工艺辅助设计 ,明显提高工作效率。

基于ADAMS/Vibration的轧辊磨床测量装置振动特性仿真

研究测量装置的振动特性和抗振性能对提高磨床测量和磨削精度有重要的意义。针对实际振动测试难度较大以及理论分析不确定因素太大等问题,提出了一种将理论与振动仿真测试相结合的方法。利用ADAMS/Vibration软件建立测量装置的振动分析虚拟样机模型,求解系统各阶固有频率和模态主振型以及频率响应,进行自由振动和受迫振动分析,为测量装置的设计与优化提供基础。

基于距离场的铸钢件冒口设计方法及应用

提出一种基于距离场的铸钢件冒口设计方法。首先通过界面内推获得铸件的距离场,然后应用距离场计算铸件的几何热节,最后根据几何热节的位置和分布,结合模数法和数据库技术实现冒口设计。在UG平台应用该方法开发了铸钢件冒口设计系统,以实际铸钢件为例进行验证,结果表明,该设计方法可以提高设计效率、缩短设计周期。

基于模糊PD-PI方法的ROV艏向控制系统设计

为提高ROV艏向控制过程的性能指标,提出一种艏向控制方法。建立ROV艏向控制系统,并推导出转艏运动的动力学模型;将整个艏向控制过程规划为稳态阶段和瞬态阶段,分别采用不完全微分PD控制和PI控制以满足不同阶段的工作需求,两种工作阶段采用模糊控制划分,按各自隶属程度将局部控制量合成为全局控制量,并根据劳斯判据说明控制系统的稳定性条件。在MATLAB中对艏向控制效果进行仿真验证,结果表明,该方法比常规PID控制具有更短的过渡时间及更强的抗干扰能力,是一种高效ROV艏向控制的方式。

连铸结晶器内钢液涡流现象的大涡模拟及控制

采用大涡模拟方法对结晶器内钢液涡流现象进行模拟,研究了水口插入深度、出流角度等与“湍动涡”在液面停留时间的关系,分析了“湍动涡”和“偏流涡”的形成机理,提出了消除“湍动涡”的平板式涡阻止器结构,对涡阻止器作用下“湍动涡”和“偏流涡”的运动规律进行模拟,数值模拟结果表明:“湍动涡”是由于流体本身的脉动所形成的,随着水口出流角度的增大及水口插入深度的增加,“湍动涡”在液面的停留时间延长;“偏流涡”是由于水口不对中导致的液面的不对称流动以及流体本身的脉动综合作用形成的,平板式涡阻止器能有效消除“湍动涡”,并对“偏流涡”有一定的减弱作用。

基于AMESim的Y32-315T四柱液压机驱动系统建模及仿真分析

基于AMESim系统工程高级建模和仿真平台建立了Y32-315T型四柱液压机驱动系统的仿真模型,对典型锻压过程进行了仿真,仿真结果验证了模型的合理性,对试验具有指导意义。

单晶硅各向异性纳米切削分子动力学研究

在293K温度下,通过分子动力学仿真软件LAMMPS建立单晶硅(100)、(110)和(111)不同晶面的纳米切削仿真模型,对样件内部原子之间相互作用选用改进型Tersoff势函数描述,并结合OVITO可视化分析,研究了样件的表面完整性演化规律和亚表层损伤机制。结果表明:在纳米切削时,材料去除方式主要靠刀具的法向挤压产生塑性变形,在进给过程中少量材料挤压溢出到切槽两侧,大部分材料在刀具剪切作用下向前运动形成切屑。单晶硅(100)面刀具前端材料堆积最多,(110)面切痕两侧隆起材料最少且沿着切削方向形状整齐,切深较其他两个晶面较大。单晶硅(111)面亚表层损伤厚度最小值为3.02nm,切削表面最光滑,在非晶区域下方产生<110>晶向规则排列的非晶位错。

冷连轧机液压压下系统动态特性分析

建立了1 676 mm四机架冷连轧机液压压下(HGC)系统轧制力方式下的控制模型,使用Matlab软件对此方式下液压压下系统的动态特性进行了仿真,确定该系统是稳定的.通过对影响液压压下系统动态特性因素的分析,找出了提高系统稳定性及响应性能的途径,并寻得了最优的PI控制参数.