基于遗传算法的三维空间柱面拟合

从二维平面曲线的定义出发,进而扩展至三维空间柱面的定义.提出采用遗传算法拟合得出空间柱面的参数,将空间柱面唯一确定.以空间圆柱面为例,说明采用遗传算法进行空间柱面拟合的原理以及方法.以空间曲面的表达参数作为需辨识的参数值,并且对相关的参数值加以约束,基于最小二乘原理建立优化目标函数,采用遗传算法进行进化寻优.实例研究表明本文方法的有效性与拟合精度优势.

大型船舶三维数控弯板机的研制

SKWB-2500船舶三维数控弯板机用于船舶大尺度三维曲面外板冷弯成形的自动加工,采用了武汉理工大学和山东硕力机械制造有限公司发明的"方形压头可调活络模具板材曲面成形装置"、"板材在线实时检测控制的快速逐步逼近弯曲成形法"等关键技术,有效地避免了三维曲面船板冷弯成形时易发生的皱折和压痕缺陷,在回弹的控制应用中实用高效。通过不同类型实船三维曲面船板的多次压制实践,表明该机可与现行主流造船集成制造系统的板材加工数据无缝链接,实现三维曲面船板无余量数控成形,且加工后的船板表面光顺,加工效率大幅度提高。论文对SKWB-2500船舶三维数控弯板机组成机构及性能、方形压头可调活络模具设计、快速逐步逼近弯曲成形方法和船板加工实践等进行了阐述。

三辊卷板机卷制任意锥筒的调整计算及卷制过程

针对三辊卷板机卷制任意锥筒难度较大的情况,经过长期对卷板机的设计和研究,通过分析卷板的工艺原理和三辊卷板机的工作原理,利用卷板机上轴辊的调整规律,推导出较为实用的数学公式。避免在卷制锥筒时反复进行多次操作,降低了劳动强度,从而提高了生产率。

四辊卷板机侧辊位移跟踪控制

针对四辊卷板机侧辊位移跟踪控制存在负载变化、参数摄动和未建模动态等不确定性问题,提出一种基于非线性扰动观测器的自适应滑模控制策略。采用非线性扰动观测器在线获取并补偿等效扰动;针对引入非线性扰动观测器后的系统,采用反步法设计自适应滑模控制器,利用自适应律动态补偿扰动观测误差,以降低滑模控制器的切换增益。该设计方法放宽了滑模切换增益对系统不确定性上界的先验性要求,降低了外界干扰和系统不确定性对侧辊位移跟踪性能的影响。同时,采用李雅普洛夫方法证明了侧辊位移跟踪闭环控制系统的稳定性。根据工程实际参数进行仿真,结果表明,该控制策略对系统的不确定性,特别是负载变化具有较强的鲁棒性,可以满足侧辊位移快速、精确跟踪的要求。

矫直辊辊型曲线对中厚板残余应力的影响

为深入研究矫直过程中矫直辊辊型曲线对中厚板残余应力的变化规律,分析了新一代矫直机的典型弯辊结构,针对其中一种弯辊结构运用接触有限元软件计算了其弯辊效果,得到了从负弯到正弯等多种矫直辊辊形曲线.建立了矫直辊辊形曲线对残余应力影响的解析模型和流程,运用数值方法求解该模型.研究结果表明:弯辊量对较宽的轧件的残余应力影响不显著,即使弯辊手段用反了,残余压应力仍然可以得到一部分消减;弯辊量对较窄的轧件的残余应力影响很大,如果弯辊手段用反了,残余拉、压应力都得不到有效消减.

基于机器视觉的四辊卷板机数控系统研究

分析某四辊卷板机的工作原理,针对板材加工的材料性能及形状各异的问题,设计了基于机器视觉的四辊卷板机的数控系统,能够在线检测卷制板材的曲率,和要求的形状进行比较,实时修正加工参数,解决了卷板加工中板材材料性能的差异带来的回弹系数变化的问题;能完成上辊和侧辊的联动,解决除圆形外其他如椭圆、抛物线等异性零件的卷制,实现卷板加工的数控化。

柔性滚弯技术在国外的应用进展

利用弹性介质对钣金件进行柔性滚弯成形,是一种先进的钣金制造工艺,将弹性介质的冲压优势和传统滚弯原理结合,成为钣金成形领域的一个新的发展方向。文章介绍了柔性滚弯技术在国外的应用进展,并以通用机床、专用机床、自动化机床和CNC机床为例,简要说明各类柔性滚弯机的工作原理和运转流程,为我国专业工作者提供参考和帮助。

基于高弯曲承载能力的齿轮加工关键技术研究

齿根过渡曲线是影响齿轮弯曲承载能力的重要因素,它由刀具齿顶圆弧共轭形成,因此研究齿轮加工方式及刀具刀顶形状对于提高齿轮弯曲承载能力具有十分重要的意义。针对渐开线圆柱齿轮弯曲承载能力,考虑不同的齿轮加工刀具及齿高系数和变位系数等因素,建立相应的齿根过渡曲线模型,通过折截面法探究齿轮加工方式及刀具刀顶形状对齿轮弯曲承载能力的影响,并通过有限元分析对理论结果进行验证。研究表明:当齿轮基本尺寸不变时,对于不同使用要求,高变位时用齿条型单圆弧刀具加工的齿轮弯曲承载能力高于齿条型双圆弧刀具和齿轮型刀具;角变位且小齿轮变位系数为零时,用齿轮型单圆弧刀具加工的齿轮弯曲承载能力高于齿条型刀具。

流线型列车头部设计制造一体化方法

为了确保流线型列车头部结构与外形一致,分析了流线型头部外形与结构特点,在Auto-CAD的ARX、Ⅰ-deas的OpenⅠ-deas平台上,提出了流线型列车头部外形与结构设计制造一体化方法。它包含三个模块:一是应用非均匀有理B样条(NURBS)曲线曲面造型原理进行外形设计;二是应用NURBS曲面的求交理论和三维几何造型技术进行结构设计;三是采用NURBS曲线的线段拟合理论编制结构平面曲梁数控加工模块。实验表明该方法能按照人们的意志自由、快速地设计复杂的流线型列车头部外形,自动生成以平面曲梁构成的网格状头部结构,并针对不同的数控切割设备,生成相应的平面板梁数控加工文件;将过去传统的由设计、工艺、加工等多部门协作耗时的工作,集中由计算机自动完成,实现了列车头部设计制造一体化的重大变革。

基于模糊故障树理论卷板机可靠性分析

利用故障树对卷板机的升降工作辊系统进行可靠性分析,考虑到基本事件的发生概率存在不确定性,采用三角模糊数将故障树中基本事件的发生概率模糊化,根据最小割集法的求解对其故障进行定性分析,利用定义和中值法对其故障进行定量分析,建立了基于三角模糊数的故障树分析方法流程,为提高系统的可靠性提供了分析依据.

细纱机后区牵伸形式分析与工艺优化

探讨细纱机几种后区牵伸形式的特点及工艺优化配置。介绍了简单罗拉直线牵伸形式、V形曲线牵伸形式、V形曲线牵伸加控制辊牵伸形式和双胶圈牵伸形式等4种细纱后区形式性能特点。结合生产实践,对V形曲线牵伸加控制辊后区牵伸形式、双胶圈后区牵伸形式的工艺配置进行了优化试验。认为:V形曲线牵伸加控制辊后区牵伸形式、双胶圈后区牵伸形式对改善成纱条干和常发性纱疵,提高细纱牵伸能力具有较好的效果。

新型的板坯连铸机辊列布置

通过对国内某钢铁企业提供的板坯连铸机辊列参数以及结晶器内周期性液面波动的生产数据进行分析,探讨了采用细辊密布形式和差异性的辊径、辊间距及5次方曲线设计的连续弯曲和连续矫直板坯连铸机辊列后,不仅使连续弯曲和连续矫直的整个过程曲率均匀变化,而且形成弯曲线与圆弧线、圆弧线与矫直线、矫直线与水平线等曲率光滑对接,基本上避免了结晶器内周期性液面波动的发生。

基于Linux多辊卷板机图形化交互系统的设计

阐述了基于嵌入式Linux的新型多辊卷板机的自动化控制系统实现方法,介绍了四辊卷板机的工艺控制原理,在此基础上完成了四辊卷板机控制系统的硬件设计与软件设计。

二滩水电站木材过坝弯道滚筒机参数的确定和模型试验

在进行二滩水电站木材过坝联运机出口段及木材入河运行状态试验研究中，根据地形条件和整个传送工艺的要求，在皮带运输段至钢滑道之间设置了弯道滚筒机，确定了弯道滚筒机的曲率半径、宽度、间距和直径等主要参数，并选择最小曲率半径为４５ｍ的弯道滚筒机，按照重力相似准则和１∶１０的比例进行了模型试验。经模型试验证明：所选参数合适，能确保原木由皮带机均匀、顺利地通过弯道滚筒机，满足试验要求的木材过坝量，为工程设计提供了可靠的依据。

多点弯曲成形的曲面U型件弯曲模结构

针对曲面U型件在弯曲过程中表面刮痕、塑性压痕、曲面侧壁皱曲问题,设计了一种在板料流入凹模过程中用滚动摩擦代替滑动摩擦和凹模尺寸可以调节的结构。通过多滚轮的点接触成形来逼近曲边形状,达到了提高弯曲件表面质量,增加结构柔性和实现曲面U型件弯曲的目的,并给出了具体的模具结构和设计要点。

哈尔滨职工文化艺术宫空间曲面桁架施工技术

空间曲面钢管桁架特别是倒三角形桁架制作、拼装和安装的难度都较大,通过选择合适的加工机械、制作特殊的拼装台解决了倒三角形桁架的加工、拼装难题,同时采用大型机械跨外吊装和支撑架相结合的方法解决了桁架分段吊装的难题。

胶辊数字中高机的设计

针对印刷机中普通胶辊由于胶辊扰度造成印制品厚薄不均的问题,以中高度法原理为依据,提出了将中高度曲线方程解析成以时间为变量的函数,用单片机计算和控制中高机运动,设计了以单片机、交流伺服控制器、变频器和磨头等构建的一个数字控制系统为核心的胶辊数字中高机。应用结果表明数字中高机可安装在普通车床上实现中高胶辊的加工,且中高曲线和中高度可任意设置,设计简便实用,便于推广。

利用有限元确定带材辊式矫直机的压弯量

针对利用解析法描述带材矫直变形过程难度大的问题,本文采用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件对23辊矫直机建立模型,通过沙漏及其能量分析确定模型的合理性,仿真结果:随着压弯量的增大,实现矫直过程会越来越困难。当被矫直带材厚度为3 mm时,合理的压弯量应小于1.12 mm。

围字机围弧加工中Bezier曲线的算法处理与应用

根据曲线曲率计算公式和三次Bezier曲线的表达式,推导建立了三次Bezier曲线的曲率计算公式,结合图形图像软件CorelDraw12导出AI字体文件中曲线的类型,具体表达了Bezier曲线曲率公式在新型围字机设备中的应用,对围字机围弧加工进行了改进,使加工出的轮廓字达到圆滑美观效果。

辊式卷板机卷制锥筒的方法

本文阐述了辊式卷板机卷制锥筒的原理及方法，对国内外现有辊式卷板机卷制雏筒的挡轮法和非挡轮法的特点和适用范围进行了详细的分析和比较，结合实际设计、生产经验提出了一些提高卷制锥筒能力的方法。