平面喷涂漆膜厚度分布规律研究与搭接参数优化

目的实现大型船舶外板表面喷涂的自动化作业,开展表面漆膜厚度分布规律研究,优化平面喷涂轨迹,求出最佳喷涂搭接参数。方法以喷嘴雾幅宽度、距离、喷枪移动速度三个喷涂工艺参数为因素进行正交实验,获得漆膜厚度分布数据,使用b分布函数进行实验数据表征,运用遗传算法优化拟合b分布模型的三个关键参数。基于BP神经网络算法建立漆膜厚度分布预测模型,并对预测结果进行合理性分析。在此基础上,研究每道漆膜之间的搭接规律,运用NSGA-Ⅱ算法求解最优漆膜搭接宽度。结果计算得到15组实验数据对应b分布模型的T_(max)、w及β,构建的漆膜厚度分布预测模型能准确预测在不同喷涂工艺参数下的漆膜厚度分布。以第16组实验为例,计算得到了最优的漆膜搭接宽度为41.76 cm。结论建立了喷涂工艺参数和膜厚分布规律之间的映射模型,该模型可以准确预测不同工艺参数下的涂层厚度分布,应用该模型计算出的最优漆膜搭接宽度能获得厚度均匀的涂层,为实现船舶外板的自动化喷涂做好了前期准备。

基于脉冲微束等离子弧焊的快速成形中的搭接参数

对基于脉冲微束等离子弧焊接(PMPAW)的直接金属快速成形中成形轨迹间的搭接进行了研究。建立了成形轨迹间的搭接模型,分析了成形轨迹断面宽度与高度之比(宽高比)、轨迹间的中心距、搭接率等参数之间的相互关系及其对成形件性能的影响。用HOOCr21Ni10不锈钢进行了不同搭接参数的成形试验,并对成形件进行了表面平整度、抗拉强度和断后伸长率的测试。试验结果显示,采用宽高比大的成形轨迹制作的零件其三项测试结果均高于用宽高比小的成形轨迹所制作的零件。成形件纵向抗拉强度和断后伸长率优于横向,采取了层间多方向交替扫描的成形方式来获得整体上各向同性的零件。

基于渐进损伤模型的双搭接对接接头弯曲性能

为研究复合材料双搭接连接的搭接长度和搭接厚度对于对接接头弯曲强度的影响,使用ABAQUS进行了渐进损伤分析。该分析理论基于三维渐进损伤分析方法和粘聚区模型,并通过用户子程序编写的复合材料本构和Cohesive Contact来模拟复材损伤和胶接界面损伤。通过渐进损伤分析,得到不同搭接参数下接头的损伤过程和弯曲强度。结果表明:随着搭接长度的增加,接头强度先增大后趋于稳定,而随着搭接厚度的增加,接头强度先增大后减小。该文研究成果可为复合材料连接的承弯设计提供参考。