车轮辐板抛丸强化试验数据分析与研究

根据轧制车轮辐板抛丸强化得到的试验数据,经PA2软件处理后绘制出阿尔门饱和曲线,结合抛丸强化工艺参数及抛丸强化机理,对车轮辐板抛丸强化试验数据及阿尔门饱和曲线进行研究分析。结果表明:弧高值的大小取决于弹丸对试片的冲击功,满足弧高值要求的情况下,冲击功越小,饱和时间越短。当冲击功低于一定值后,冲击功越小,饱和时间反而越长。在满足弧高值要求的情况下,提高工件喷丸强化生产效率的唯一方法是提高单位时间内的喷丸量,即增大抛丸器功率。

不同臀高女西裤后裆弧线结构优化及验证

女西裤后裆弧线结构是功能性与美观性的重要体现。针对当代成衣生产中公式化制衣导致不同臀高女性西裤选择困难、服装穿着不合体的现象,从女西裤后裆弧线入手,首先对影响后裆弧线的结构因素进行分析,在标准臀高女西裤结构样板的基础上提出针对高、低臀体的西裤结构优化方案;通过三维虚拟仿真技术,建立模拟样衣,以CLO3D的压力系统验证女西裤结构优化方案的合理性,使成形的女西裤后裆结构贴合不同臀高的穿着需求,为今后女西裤后裆结构优化提供参考。

商用车纵置式板簧弧高对直拉杆长度影响研究

以直拉杆的空间运动轨迹为研究对象,分析板簧弧高变化对直拉杆长度的影响。利用图解法计算板簧弧高在压平、满载、空载3种工况下对直拉杆长度的影响,结果表明,板簧弧高对直拉杆Z向、X向尺寸有影响,但对直拉杆的斜长影响不大。该研究为了解直拉杆的运动趋势、进一步准确设计直拉杆长度提供了参考。

光学非球面加工中研抛盘尺寸合理选择的研究

在光学非球面研抛加工中,研抛盘尺寸的合理选择是面形误差有效收敛的关键参数之一。在其他工艺条件保持不变的情况下,推导出了研抛盘的径厚比、弹性模量与工件表面的法向非球面度、法向矢高之间的解析关系;并根据加工过程中的进给步距和不同波长面形误差的特征分析了研抛盘直径的合理取值范围。

一种用于形状描述的拱高半径复函数

提出了一种新的用于形状描述的轮廓线函数——拱高半径复函数(AHRC).AHRC用中心距离和带正负号的拱高来分别描述形状的全局特征和局部细节.用AHRC的傅立叶变换系数构成描述形状的特征向量.在MPEG-7标准测试集上对该方法进行图像检索实验,并将其实际应用于植物叶片图像的检索,同现有的分别基于中心距离、三角形面积、最远点距离、角度半径的傅立叶描述子和小波傅立叶描述子进行性能比较.实验结果表明,本文提出的方法性能最优,表明了该方法的有效性和实际应用价值.

一种基于拱高半径复变函数的面实体匹配算法

针对面实体匹配问题进行了研究。面实体的边界线在某点的拱高正是对边界线在该点的弯曲程度和凸凹性的反映,该点的中心距离又可以对面实体形状的整体进行描述,通过边界线上某点的中心距离和拱高组成复数,并对其进行快速傅里叶变换可以获取傅里叶形状描述子,作为对面实体形状相似度的度量。将面实体的空间位置、形状、大小等相似度通过加权综合,获得了一种综合空间相似度度量模型,利用此模型对面实体进行匹配。实验结果表明,算法能够有效地进行面实体的匹配。

三丝焊接参数对电弧形态特征的影响

由于电磁力的作用,多丝焊接多电弧与常规的单丝焊接电弧有显著不同的形态特征,电弧稳定性也受到直接影响.通过三丝焊接实验,借助高速摄影系统,量化研究了不同焊接电流组合和焊丝距离组合对电弧形态特征的影响.电弧形态参数包括电弧的高度、面积和偏移量,将三者的波动性作为评价电弧稳定性的3个参数.结果表明,电弧高度无明显波动,其值与焊接电流有关,与焊丝距离无关.采用大电流焊接时,熔池金属较多,导致"潜弧现象"的发生,电弧高度和面积均减小;大电流条件下的电弧抗干扰能力强,电弧偏移量小,电弧燃烧稳定.焊丝距离的改变对中间电弧面积的影响最直接,而对引导电弧和跟随电弧面积的影响较小.总体来说,随着焊丝距离的增大,电弧干扰作用和电弧偏移量减小,电弧稳定性提高.

7050铝合金的激光喷丸强度表征

分析了激光喷丸强度的表征机制,采用不同厚度的试片的弧高和表面残余应力对7050铝合金进行激光喷丸强度表征研究。弧高表征采用如下方法:试片冲击面尺寸(长×宽)为93 mm×10 mm,厚度分别为2.4、3.0、4.0、5.0 mm,吸收层采用铝箔,约束层采用流水,光斑的搭接率为30%,以激光作用在靶材的有效区域进行计算,夹持试片一端并采用U字形喷丸路径对试片中间规定区域进行喷丸。试验结果表明,激光喷丸强度可用试片弧高进行表征;不同厚度试片适合表征不同范围的激光喷丸强度,对于5～20 J的激光喷丸条件,选用2.4 mm试片较为合适;在能量为20～40 J激光喷丸条件下,4.0 mm试片应作为表征激光喷丸强度的优先选择;残余应力可以辅助试片弧高来表征激光喷丸强度。研究工作为7050铝合金激光喷丸强度表征提供了有效的方法,对激光喷丸质量控制具有重要的工程意义。

以玻璃弹丸为强化介质的喷丸强度试验研究

以玻璃弹丸为强化介质,基于试片重复使用的试验方案、规划求解和正交试验设计,分析了弹丸直径、喷射压力及喷嘴至试片受喷表面的距离对喷丸强度的影响权重,探讨了喷射压力、弹丸直径对弧高度、喷丸强度及饱和时间的影响规律.结果显示:经过相同喷丸时间,弧高度随喷射压力的增大呈近似线性增加趋势,随弹丸直径的增大呈前期快速增加而后期缓慢增加趋势;喷丸强度随喷射压力的增大呈近似线性增加趋势,随弹丸直径的增大总体上呈增加趋势,但在弹丸直径为0.05mm时出现奇异点;饱和时间随喷射压力的增大呈缓慢减小趋势,但在弹丸直径为0.05 mm时饱和时间与喷射压力的关系曲线出现较大的波动;饱和时间随弹丸直径的增大呈先急剧减小后基本不变的变化趋势.

复杂结构薄壁件电弧增材制造离线编程技术

将增材制造技术和弧焊机器人技术相结合,对复杂薄壁件进行电弧增材制造技术研究.首先在传统的分层方法的基础上,对成形过程中高度变化的几何模型进行预测并分析,再通过机器人的离线编程与轨迹规划技术,实现成形轨迹的自动提取.进一步利用圆弧离散局部逼近算法,对复杂薄壁件的切片截面进行微分,计算出四元数矩阵,实现焊枪位姿自动调整;并对焊接工艺进行改良,保证成形质量.最后通过焊制部分薄壁件进行试验验证.结果表明,薄壁件成形质量良好,预测尺寸与实际成形尺寸误差不超过1 mm.

弹簧钢喷丸成形残余应力及回弹弧高有限元模拟

针对实际生产中弹簧钢的喷丸成形过程进行了有限元建模。以随机弹丸的形式模拟弹丸的动态显示冲击,同时引入材料阻尼以减少振荡对弹丸连续冲击的影响,并以静力通用分析模拟了工件回弹过程。分析结果表明,最大的等效塑性变形区位于表层,随着速度的增大等效塑性应变不断增大,并且最大残余应力所在的深度也是随入射速度的增大而增大。随着弹丸数量的增大,试片回弹弧高增大,但是回弹高度存在一个饱和点,其饱和回弹的弧高度约为1.17 mm。

PDC钻头综合受力模型的试验研究

模拟钻头上的切削齿的不同的切削断面形状、重叠切削状态及磨损状态,利用PDC切削齿对多种岩样进行了切削试验,研究了切削面积、接触弧长、切削齿后倾角、岩石抗钻强度、切削齿磨损高度等因素对PDC切削齿受力的影响规律。结果表明,切削面积相同情况下切削齿受力随接触弧长、岩石可钻性极值、切削齿磨损高度分别呈线性,幂函数和指数函数趋势变化;切削齿受力最小的后倾角在5～10°区间内。引入弧长系数、磨损高度系数,建立了PDC切削齿综合受力模型。根据力的平衡原理,推导得出完整的PDC钻头受力计算模型,为PDC钻头优化设计和合理使用提供了理论依据。

高能电弧脉冲压裂技术初探

为了掌握高能电弧脉冲压裂技术的基本原理,研究影响其压裂效果的关键参数,进行了高能电弧脉冲压裂理论分析和室内试验。理论分析可知,高能电弧脉冲压裂所产生的冲击波压力与放电电压、脉冲能量和放电时间有关。室内试验显示,电弧压力脉冲能在混凝土试样中的模拟井筒的井壁上造成裂缝,裂缝呈径向分布,在近井筒区域无明显弯曲。试验结果表明,在高能电弧脉冲压裂中,随着放电电压和单次能量的增高,产生的脉冲压力峰值会增大,造成的电弧脉冲裂缝的缝高和缝长也会增大。研究结果为进一步进行高能电弧脉冲压裂提供了试验数据。

叶片参数对导叶式旋风分离管性能的影响

为研究叶片结构参数对导叶式旋风分离管流场分布及分离效率的影响,基于纳维-斯托克斯方程,考虑颗粒与壁面碰撞,采用雷诺应力模型与有限体积法,对旋风分离管流场进行了数值模拟。研究了叶片高度、包弧长与出口角度对旋风分离管流场分布、压降及分离性能的影响规律。结果表明,导叶式旋风分离管外旋流压值较高,内旋流压值较低,呈＂V＂型分布,速度沿径向方向对称,呈驼峰型分布;叶片包弧长和出口角度对旋风分离管流场压力、速度、压降及分离效率影响较大,而叶片高度的影响则相对较小。综合考虑,叶片包弧长应在32-40 mm,叶片出口角度在20°-30°,叶片高度在43.5-47 mm范围内选取。

基于脉冲等离子焊接快速成形工艺研究

为了提高快速成形零件的成形精度,采用脉冲等离子焊接快速成形方法,利用所建立的机器人快速成形系统,研究了峰值电流、焊接速度、占空比、送丝速度等工艺参数对成形轨迹宽高比的影响规律,并建立了快速成形轨迹间搭接模型以及层间高度的计算模型,分析了单道成形轨迹的宽高比对多道搭接表面平整度的影响规律.结果表明,选择宽高比较大的成形轨迹进行快速成形,有利于提高成形件的表面平整度,降低孔洞等缺陷的产生.合适的层间高度参数以及热输入量的控制能够有效地提高薄壁结构件的成形精度.

小半圆直径的高精度测量方法及其应用

在对弓高弦长法进行深入研究的基础上,推导出当弓高或弦长在微小范围内变化时,小半圆直径(或半径)的测量方程是有关弓高变化量或弦长变化量的线性方程。该测量方程充分表明,弓高变化量或弦长变化量的放大系数是与角度有关的"灵敏系数",从而指明了提高测量精度的方向;并给出了灵敏系数是特殊值的几个测量点。用本方法测量小半圆的直径(或半径)时,无需计算装置和复杂的计算过程,所见即所得,快捷简便,测量精度高。

环形高次非球面参数的测试

环形高次非球面在航天遥感器的光学系统中应用越来越广泛,为了精确测量其非球面参数和矢高,在探讨三坐标测量机非球面检测扫描路径的基础上,分析了测试数据与理论数据之间的内在数学关系,提出了一种基于坐标变换规范测试数据,通过空间数据转换将测试数据降维,数据处理由三维空间转换到二维平面,进而在平面内做多项式拟合求解非球面母线的检测方案。通过泰勒级数展开,对比分析了母线多项式拟合方程和标准非球面方程之间的系数对应关系,并对某高次非球面进行实物检测。检测结果表明矢高拟合精度达0.001 mm,非球面系数拟合精度达到与设计值数量级一致,检测方案合理可行,为类似高次非球面的检测提供了一条有效可行的检测途径。

基于曲率的自适应曲面数控磨削

利用等包络迹高度控制砂轮行走路径,实现了曲面的自适应数控成型磨削,以提高曲面的磨削效率.首先,根据曲面曲率建立自适应数控成型磨削的数控模式,然后,在比较等间距行走的数控磨削方式的基础上分析曲面曲率不同的成型磨削特征,最后,进行数控成型磨削试验和检测加工曲面的成形误差,验证该自适应数控成型磨削方法的有效性.分析结果表明,利用移动磨削点的包络成型磨削可以减小砂轮磨损对加工精度的影响.此外,等包络迹高度行走的数控磨削可以根据曲面曲率调节行走路经的间距,实现自适应磨削加工,提高曲面的加工效率,而且在加工曲率较大且提高加工精度时可以较大幅度地减少砂轮行走步数.试验结果表明,当等包络迹高度小至1μm时可以形成光顺的加工曲面,在100mm×40mm范围内形状误差PV值可以达到0.285mm.

超音速微粒轰击40Cr钢工艺优化设计

超音速微粒轰击技术(SSPB)可以在金属材料表面施加强烈塑性变形,在材料表面制备纳米结构表层。利用正交设计的原则,对影响纳米化的几个主要参数进行优化设计,分析了各参数对轰击处理试样弧高的影响,得到了优化的工艺参数,并通过金相观察轰击处理试样的横截面,以及测试试样表面的粗糙度,分析了各参数对粗糙度的影响。

空化水喷丸工艺诱导塑性变形行为的数值模拟

金属薄板经空化水喷丸强化后会产生不同程度的塑性变形,为了探究冲击波压力作用时间对塑性变形的影响,利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,建立了各向同性理想弹塑性的空化水喷丸三维有限元模型,对N型标准阿尔门试片经空化水喷丸处理后诱导的塑性变形进行了数值模拟。为了验证模拟结果的准确性,利用阿尔门测量仪对上述工艺诱导试片塑性变形产生的弧高度进行了试验测定。结果表明,数值模拟的弧高度和实测数据有较好的一致性。