小模数航空锥齿轮全工序法铣齿印痕模拟研究

针对小模数航空螺旋锥齿轮全工序铣齿技术应用展开研究,采用KIMOS软件对齿轮印痕进行仿真,调整齿轮印痕,生成调整卡,采用国产机床加工,并参照测量结果进行大轮反调。加工后,通过验证实现小模数航空齿轮的全工序铣齿,取代五刀法,保证齿轮加工精度的同时提高加工效率。

弧齿锥齿轮TCA接触印痕与传动误差协同求解方法研究

弧齿锥齿轮齿面接触分析(Tooth contact analysis,TCA)可以精确计算得到反映传动性能的重要评价指标接触印痕以及传递误差。然而由于存在强烈的非线性和数值耦合关系,导致求解精度差、效率低和稳定性差。因此,提出了一种同时考虑接触印痕与传动误差的TCA协同求解新方法。首先基于啮合原理进行齿面参数化表达,同时在三维坐标空间中利用旋转矩阵模拟齿轮副的啮合运动进行接触轨迹和传递误差求解;再根据数值齿面的曲率特征,进行接触印痕精确解析求解。算例结果验证了本文所提方法的可行性。

考虑安装误差的弧齿锥齿轮凹凸齿面印痕修正

弧齿锥齿轮作为重型燃气轮机中关键的动力传动部件,其双向传动的运行特点对齿轮凹凸齿面的接触印痕提出了更高的质量要求。为了满足实际需求,通过建立齿面啮合模型,利用考虑安装误差的齿轮接触分析(error tooth contact analysis, ETCA)技术研究了一对弧齿锥齿轮凹面和凸面均为工作面时,接触印痕随安装误差变化的数值规律。同时,以齿面印痕的中点位置、长轴倾角和面积作为印痕参数化处理后的特征值,优化齿轮安装误差调整值,修正印痕的不合理之处,实现凹凸齿面印痕的一致性和重叠性。滚检实验验证了模拟印痕的准确性,该修正规律可以为弧齿锥齿轮副的安装调整提供理论依据。

尾减速器轴承预紧对锥齿轮接触印痕和齿隙的影响规律研究

尾减速器是直升机传动系统的重要部件,轴承预紧是尾减速器装配的关键环节,直接影响直升机尾旋翼的平稳性、寿命及噪声。根据轴承支撑构型建立预紧螺栓的受力模型,得到螺栓的拧紧力矩及施加在支撑面上的轴向力;基于受力关系建立尾减速器轴承预紧有限元分析模型,根据分析结果提取了锥齿轮副的安装误差,处理得到:弧齿锥齿轮副的齿面间隙随着力矩的增大而减小,印痕位置随着力矩的增大有逐渐向大端移动的趋势;试验结果与有限元计算结果吻合性较强,方法可进一步推广到其他类型减速器中。

矿用重载轮胎接地印痕的研究

以14.00R25宽体自卸车轮胎为例,通过轮胎使用情况调研,结合实验室测试和轮胎有限元仿真,研究矿用重载轮胎接地印痕及接地压力分布。结果表明:宽体自卸车轮胎接地印痕形状应接近矩形且接地压力分布均匀;影响轮胎接地印痕及接地压力分布的主要因素为断面高宽比、胎冠弧半径和弧度高、带束层角度和宽度、花纹沟壁角度和花纹沟宽度等。通过有限元仿真优化设计可避免轮胎出现花纹掉块和非均匀磨损等问题,提高设计效率。

航空弧齿锥齿轮接触印痕主动设计与试验验证

以某航空发动机弧齿锥齿轮箱为研究对象,提出了一套锥齿轮接触印痕主动设计的方法。首先,基于弧齿锥齿轮宏观参数和GEMS软件,进行齿面设计,得到齿轮副精确齿面;其次,考虑传动系统受载变形、轴承游隙和加工误差等因素的影响,建立弧齿锥齿轮系统级接触印痕仿真分析模型,得到锥齿轮在工作状态下的接触印痕和振动响应;然后,将上述设计齿面应用于加工,设计试验,将试验得到的接触印痕和振动响应分析结果与理论分析进行对比,验证了仿真分析模型的可靠性;最后,基于该仿真分析模型对上述齿面进行接触印痕优化设计,得到了满足强度和动态性能要求的齿面,形成了弧齿锥齿轮接触印痕主动设计方法。

利用齿面接触印痕逆向确定曲线圆弧齿轮的加工刀盘半径

为了设计出任意齿面接触印痕的曲线圆柱齿轮副,提出了一种根据所需齿面接触印痕尺寸逆向确定加工曲线圆柱齿轮的盘形铣刀半径的方法。首先,介绍了曲线圆柱齿轮副的齿面数学模型;其次,建立了齿面接触印痕计算的数学模型;然后,以4种不同半径的双刃铣刀所加工的曲线圆柱齿轮为例,研究了盘形铣刀半径与齿面接触印痕之间的关系图谱;最后,利用插值法实现盘形铣刀半径的选择。该法可以跳过齿轮的试加工环节,降低了齿轮制造成本,为固定面铣式曲线圆柱齿轮的设计与制造奠定了基础。

全钢载重子午线轮胎稳态滚动下的接地印痕仿真分析

以12R22.5全钢载重子午线轮胎为例,采用有限元分析软件建立轮胎的三维有限元模型,仿真分析静态加载、制动和驱动状态下轮胎的接地印痕。结果表明:自由滚动状态下轮胎的接地印痕面积小于静态加载状态下轮胎的接地印痕面积,且自由滚动状态下轮胎的接地印痕压力区域更为集中,接地印痕压力的最大值大于静态加载状态下轮胎的接地印痕压力的最大值;自由滚动状态下,随着行驶速度的增大,轮胎的接地印痕面积逐渐减小,接地印痕压力逐渐增大;制动状态下,轮胎的接地印痕前端的接地面积小于后端的接地面积,而接地印痕前端的压力大于后端的压力;驱动状态下,轮胎的接地印痕前端凸出,后端趋近为水平线,而接地印痕前端的压力小于后端的压力。

基于局部阈值分割的平板茧表面印痕提取算法研究

目的:针对平板茧检测自动化程度低,识别效率不高等问题,提出一种基于局部阈值分割的平板茧表面印痕提取算法。方法:首先采用Canny算子提取图像边缘后进行膨胀处理获取平板茧表面印痕感兴趣区域(region of interest,ROI)。其次将ROI作为掩码统计平板茧原图对应区域的像素值均值,利用该均值与波动幅值设置局部分割阈值寻找平板茧印痕区域边缘。最后通过形态学处理与轮廓填充得到蚕茧表面完整印痕图像。结果:算法在主观表现评估与客观评价指标方面均有较好的提取效果,平均交并比mIOU与Dice系数分别达到86.42%、92.08%。结论:算法对平板茧的高精度辨别具有重要意义。

轮胎静负荷印痕轮廓提取及测量方法研究

在总结印痕分析方法的基础上对轮胎静负荷印痕轮廓的提取和筛选方法进行改进,以提升轮胎静负荷印痕数据分析的准确性。通过对轮胎静负荷印痕图像噪声因素处理、二值化阈值选择以及轮廓提取后对轮胎静负荷印痕接地轮廓边界点集进行重构和使用Alpha-shape算法对轮胎静负荷印痕整体外轮廓形状进行重构等,将轮胎静负荷印痕长度分析值与实测值的相关因数从0.81提高至0.99。

轮胎刚性印痕设备及过程误差估计

对同规格同方案轮胎进行重复性刚性印痕试验,确认设备误差以及工艺和过程误差,并在此基础上,进行试验设计,研究胎面口型设计对轮胎性能的影响,得出结论:确认误差大小是进行方案设计调整的前提,胎面口型整体减薄设计会使轮胎的操纵性能提升,而抓地性能和舒适性能会有所下降。

手套印痕中潜指纹的显现

本研究针对不同材质的手套在不同承痕客体上形成的印痕,通过实验探究最佳的显现方法,为戴手套作案现场的痕迹勘验和现场勘验人员的手套选择提供建议。实验人员穿戴四种不同材质的一次性手套,将手套捺印在A4纸(印泥)、胶带粘面、玻璃表面、铝合金、白色塑料窗框等承痕客体上,使用不同方法显现并观察效果。结果表明,戴PVC手套和医用检查手套在非渗透性客体上捺印后,使用磁性粉刷显现能够呈现具有鉴定价值的印痕。对于留有油汗介质的医用检查手套捺印在胶带粘面的印痕,透光拍摄能够得到最佳效果,且具备鉴定条件。此外,PVC手套和医用检查手套在玻璃客体上遗留6 d的印痕依然具备较高的鉴定条件。TPE手套的印痕因手套表面特有的花纹特征在不同承痕客体上能够得到较好反映,有助于识别手套的类型。综上所述,本文实验结果对于指导戴手套作案案件的现场勘验具有重要意义。同时,不推荐现勘人员在现场勘验过程中穿戴PVC手套和医用检查手套。

215/75R22.5全钢载重子午线轮胎接地印痕的仿真优化

以215/75R22.5全钢载重子午线轮胎为研究对象,基于试验设计法对轮胎接地印痕进行仿真优化。结果表明:以加权形状因数(CW)为优化目标,优化后轮胎的仿真接地印痕基本呈矩形,优化效果理想;胎冠弧高度是影响CW的最显著因子。

印痕形状异常原因及印痕形状影响因素分析

针对印痕形状异常的轮胎进行原因分析和试验设计验证,确认轮胎带束不对称分布是造成印痕异常的原因,并进一步确认影响印痕形状的因素,综合试验机精度、轮辋磨损、装配误差等因素对印痕的影响不大。印痕形状受轮胎本身影响比较大,印痕形状在一定程度上能反映轮胎构造。

基于带束层模型的全钢子午线轮胎接地印痕仿真精度提升的研究

以4层带束层结构和3层带束层+0°带束层结构的全钢子午线轮胎为对象,研究带束层模型对轮胎接地印痕仿真精度的影响。结果表明:对于4层带束层结构轮胎,成型和硫化后带束层角度发生变化,根据带束层角度变化规律对仿真模型进行修正,可提升轮胎接地印痕的仿真精度;对于3层带束层+0°带束层结构轮胎,0°带束层高伸长钢丝帘线采用超弹性模型表征可提升轮胎接地印痕的仿真精度。

基于法庭科学的项目式化学通识教学探索——以“微量金属印痕化学显现”为例

本文以“微量金属印痕化学显现”实验课程为例,从项目理念、项目设计、项目实验过程、项目延伸四个方面阐述了利用项目式教学模式开展化学教学的探索经验,以期为提高文科类高校化学通识教育质量提供有益参考。

昙石山遗址出土陶片植物印痕的初步分析

本文以陶片印痕法为研究手段,从昙石山遗址出土陶片中检测出水稻稻壳、狗尾草属种子及禾本科杂草种子三种植物印痕。陶片印痕中的水稻稃壳残损状态表明当时的人类对脱壳后的副产品进行加工再利用以充当陶土孱和料,而狗尾草属种子及禾本科杂草种子的植物印痕则可能属于无意中掺入。这一批植物印痕可作为昙石山遗址史前文化人群植物利用的遗存证据。

青藏高原典型下垫面通量印痕特征分析

下垫面的非均匀性影响地气通量观测的准确性和代表性,青藏高原复杂下垫面通量印痕分布的研究对地气相互作用的观测、模拟及其天气气候影响均具有重要意义。印痕分析是研究通量观测信息空间代表性的重要方法,通量印痕模型FFP(Flux Footprint Prediction)为计算通量印痕提供了一种行之有效的方法。基于西藏珠穆朗玛大气过程与环境变化国家野外科学观测研究站、阿里荒漠环境综合观测研究站、西藏纳木错高寒湖泊与环境国家野外科学观测研究站、慕士塔格西风带环境综合观测研究站和藏东南高山环境综合观测研究站5个台站2013年观测数据,利用FFP模型对通量印痕进行了模型参数敏感性分析,探讨了不同站点通量印痕分布的时空特点、具体影响因素,进而对观测台站架设提供指导。研究结果表明,通量印痕的主要影响因素为观测高度、风速、风向,下垫面类型为常绿针叶林的林芝站对观测高度、行星边界层高度较其他台站敏感。在青藏高原,使用三维超声风速仪观测数据得到的通量印痕的空间尺度为250~500 m。5个台站中珠峰站白天稳定层结时次最少,占白天数据点的15.69%,阿里站夜间不稳定层结时次最少,占夜间数据点的13.32%。在青藏高原5个台站夜间通量印痕比白天通量印痕范围更广、面积更大;夏季由于季风的影响,通量印痕轴线更趋向一致;纳木错站湖陆风是影响通量印痕的主要因素,珠峰站冰川风是影响通量印痕的主要因素,林芝站在5个站点中年平均风速最小,通量印痕最小,在5个站点中观测代表性最佳。为提高观测数据代表性,可考虑在珠峰站、纳木错站降低观测仪器高度。

轮胎接地印痕与设计因素的相关性研究

研究轮胎接地印痕与设计因素的相关性。试验研究发现,随着钢丝带束层角度的减小,1#带束层宽度、锦纶冠带层层数和线密度的增大,轮胎接地印痕矩形率减小,接地印痕由矩形趋向圆形。基于Abaqus仿真分析结果,利用Isight软件进行统计分析,得到单因素变量对轮胎接地印痕的影响与试验结果一致;影响接地印痕矩形率的参数权重从大到小依次为钢丝带束层角度、锦纶冠带层层数、胎体模量、钢丝带束层模量、三角胶模量和三角胶高度,影响胎冠中心与胎肩压力差的参数权重从大到小依次为钢丝带束层角度、三角胶高度、锦纶冠带层层数、胎体模量、钢丝带束层模量和三角胶模量。

基于Moldflow软件的双色塑料零件印痕研究

塑料零件成型后,内部仍然存在一定的应力,当此应力作用于外观面上便形成印痕,印痕的存在会影响到制品外观的品质。以汽车开关按钮为研究对象,通过建立简单试验模型,采用Moldflow中的“填充+保压+重叠注塑充填+重叠注塑保压+翘曲”分析序列,分析其根本原因,通过对零件结构进行优化,能有效改善印痕问题,满足零件的使用要求。