Implementation Methods of Computer Aided Design-Drawing and Drawing Management for Plate Cutting-Machine

The implementation methods of computer aided design,drawing and drawing management for plate cuttingmachine are discussed. The system structure for plate cutting- machine design is put forward firstly, then some key technologies and their implementation methods are introduced, which include the structure management of graphics, the unification of graph and design calculation, information share of part, assemble and drawing management system, and movement simulation of key components.

航空齿轮薄辐板车削加工变形预测及切削参数优化研究

为了满足直升机传动系统轻量化的需求,作为直升机关键零部件的传动齿轮具有薄壁的显著特征,在切削加工中容易出现变形严重和尺寸精度难以保证的问题。本文以高强度中合金渗碳钢齿轮薄辐板为研究对象,基于ABAQUS有限元分析软件,开展了切削加工仿真研究,通过建立三维动态切削仿真模型,分析了加工过程中工件所受的切削力与切削参数之间的关系;并运用静态仿真分析了切削力和夹紧力叠加对薄辐板加工变形的影响,对仿真结果进行了极差分析。最后,通过开展试验对仿真结果进行了验证。结果表明:齿轮薄辐板加工变形量静力学分析显示齿轮辐板轴向变形量最大,径向变形在轮毂处最大;极差分析发现,切削速度为150 m/min、进给量为0.06 mm/r、切削深度为1.8 mm为最优切削参数,最大变形量的预测误差小于10%。

沿空留巷密集钻孔切顶机理及关键参数确定方法

为实现密集钻孔切顶条件下沿空留巷顶板结构安全稳定,研究正常情况与密集钻孔条件下顶板岩层结构受力状况,基于岩石断裂理论和弹性理论分析回采前后顶板密集钻孔孔间围岩受力分布及其破断过程,明确密集钻孔切顶机理及相邻钻孔的孔间集中应力相互作用机制,推导工作面端头弧形三角板结构巷道侧边界密集钻孔孔间围岩的拉剪应力计算公式。在此基础上,分析不同参数对孔间围岩所受拉剪应力的影响作用,提出沿空留巷密集钻孔切顶关键参数确定方法。研究表明:密集钻孔主要通过回采前后钻孔周围应力条件改变来增加钻孔围岩拉剪应力集中程度,引起孔间裂隙扩张联通,形成切缝线破断关键岩层。回采前钻孔主要受水平挤压应力影响,回采后钻孔受力逐渐转变为采空区顶板回转下沉产生的拉剪应力为主,钻孔孔间围岩状态随之由孔间围岩弱化阶段过渡到孔壁裂纹成形阶段,再转变为孔间围岩破断阶段。密集钻孔孔间围岩所受拉剪应力大小主要取决于关键岩层厚度及钻孔孔径与孔间距之比,与钻孔高度及间距成负相关,与角度及直径正相关。据此提出了密集钻孔关键参数确定方法,并根据龙滩矿3124 N工作面坚硬顶板条件设计了密集钻孔切顶留巷方案,确定钻孔长度为8.3 m,角度为15°,钻孔直径为48 mm,间距为500 mm。留巷后巷道顶帮变形可控且整体稳定性较好,由此可证明密集钻孔布置参数较为合理,密集钻孔关键参数确定方法有效可行。

多块排样方式的二维板材下料优化模型与算法

针对矩形件二维板材剪切下料问题,提出一种多块排样方式的二维板材下料优化模型与求解算法。为了均衡考虑排样方式的计算复杂度和板材利用率,将多块排样方式的块数定为八块。通过3次一分为二剪切操作将板材分割成八个矩形块,并将每个块剪切成方向相同的同种矩形件。构造八块排样的优化模型及算法是按照排样价值最大原则来确定所有可能尺寸的块中矩形件的最优布局和板材的最优八块划分。提出的列生成算法迭代调用上述八块排样算法生成一系列下料方案,选择耗费板材最少的一个下料方案作为最终解。通过采用文献基准例题和实际生产实例验证了本文算法,实验结果表明:八块排样算法的排样价值高于3种文献排样算法,并且,八块排样方式的下料算法板材利用率高于已有文献给出的下料算法。本文给出算法计算时间可满足实际应用需要。

导光板中一种V-Cut槽结构的设计方法

提出了一种V-Cut槽结构的液晶导光板表面微结构设计方法,确定了V-Cut槽自身参数影响导光板性能的规律,通过大量的实验工作对不同的微结构设计方式进行了对比,确定了V-Cut槽的最佳排布方式即多项式排布方式。总结了多项式中各个参数所代表的含义,确定了V-Cut槽结构按照多项式方式进行设计的规律。经检验,此方法能够设计出光能利用率高、均匀性在80%以上的高性能导光板。

拔除下颌近中水平完全埋伏阻生牙保留颊侧骨板的效果探讨

目的:探讨微创手术拔除下颌近中水平完全埋伏阻生牙时保留颊侧骨板的效果。方法 :选取近中低位水平埋伏阻生牙86颗,随机分为2组,试验组以球钻开窗,暴露牙冠远中面,保留颊侧骨板,使用仰角手机配合加长车针行多次T形截冠,去除牙冠,微创拔除。对照组采用球钻去除远中及颊侧骨板,暴露远中及颊部牙冠,T形截冠,其余操作均一致。观察2组患者术后肿胀程度、开口受限程度以及疼痛视觉模拟量表(VAS)评分,检测C反应蛋白水平以及抗溶血链球水平;1个月后检查邻近第二磨牙牙周探诊深度(probing depth,PD)、出血指数(bleeding index,BI)及临床附着丧失(clinical attachment loss,CAL)水平。采用SPSS 25.0软件包对数据进行统计学分析。结果:试验组术后肿胀程度显著轻于对照组(P<0.05),开口受限与疼痛程度无显著差异(P>0.05)。试验组C反应蛋白水平显著高于对照组(P<0.05),抗溶血链球菌水平2组之间比较无显著差异(P>0.05)。术后1个月,对照组PD和CAL均显著高于试验组(P<0.05),2组BI比较无显著差异(P>0.05)。结论:保留颊侧骨板微创拔除下颌近中水平完全埋伏阻生牙患者术后反应更轻,创口愈合更好。

巷旁充填留巷顶板结构分析与围岩控制技术

为研究沿空留巷顶板结构特征及其支护技术,基于弹性力学薄板理论,建立了沿空留巷顶板悬板结构模型,推演了两种边界条件下悬板主应力表达式,构建了应力比例系数作为薄板破坏判据,研发了沿空留巷巷内顶板斜拉锚索加强支护、巷旁超高水材料复合支护技术。研究结果表明:锚网索支护沿空留巷过程中实施超前预裂切顶,顶板可形成悬板结构,该结构随上覆顶板运动可形成一对边简支一对边自由和一对边固支简支一对边自由两种悬板形式;在矿山压力作用下两种悬板破坏部位不同,可以此作为布置顶板斜拉锚索的依据;顶板斜拉锚索对悬板起悬吊和水平挤压作用。现场试验结果证明了理论分析的可靠性。

厚板火焰切割的影响因素及工艺性研究

利用JMP分析软件对燃气流量、燃比、割嘴高度、切割速度以及切割氧压力对厚板火焰切割质量的影响进行试验设计(DOE),分析各因子对质量响应的影响程度,并进行相关参数优化。选取180 mm厚的Q235B钢板,使用C3H8作为燃气进行切割试验。结果表明:对于厚板火焰切割,切割氧压力不宜过高,表面凹槽对压力敏感;预热火焰应选偏碳化焰,火焰长,温差小,对切割氧保护效果佳,表面质量高;割嘴高度不宜过高;燃气流量要适中,否则会有上熔边及上方凹陷,无法保证上缘直角边。利用此试验参数优化技术,分别用C3H8、CH4、C2H2以及新研发的“氢锋”气体分别对180 mm碳钢板进行切割试验,均得到良好的切割效果,验证了优化技巧的普适性。

激光切割机新型防护材料及其自动化生产线

本文提出一种用于激光切割机的新型防护材料,该材料不仅拥有卓越的隔热和防激光击穿性能,同时还拥有超薄外形,专门用于激光切割机主机内部机架防护。同时,为生产该材料,设计专用成型压铸生产线,可一次性完成压铸与裁切,适用于企业批量化生产。

圆形抗滑桩-拱形挡土板支挡性能与参数分析

为规避当前施工方法的不足,发展安全、高效和可靠的施工方法。依托东北地区某高速铁路路堑边坡工程,采用适于机械钻孔的圆形抗滑桩代替现行矩形抗滑桩,预制拱形挡土板,本文提出一种新型拱形板-桩墙支挡体系;并构建有限元模型,分析桩长、桩径、桩间距以及拱形挡土板矢跨比对新型拱形板-桩墙支挡体系支护性能的影响;揭示不同参数下桩顶水平位移与桩身内力的变化规律。研究结果表明:桩长与桩身弯矩和剪力大小呈正相关关系,与桩顶水平位移呈负相关关系。桩长超过14 m时,其对桩顶水平位移、桩身弯矩和剪力的影响效应明显减弱;随着桩间距增大,桩顶水平位移增大但变化幅度逐渐减小。拱形挡土板矢跨比增大时,桩顶水平位移、桩身弯矩和剪力均减小。影响拱形板-桩墙体系支挡性能的因素依次为桩间距、桩长、桩径和矢跨比。研究结果为圆形抗滑桩-拱形挡土板支挡体系在实际工程中的应用提供新思路。

基于列生成的三阶段二维板材切割优化

在大规模定制生产需求的背景下,对于方形件产品制造企业来说,面对一组多品种、小批量的矩形产品订单,如何生成科学合理的排样方案,以最小化使用板材的数量,从而有效降低企业下料生产调整费用、提高生产效率,是一个具有挑战性的现实问题。针对具有齐头切约束的二维板材下料问题,以最小化使用的板材数量为目标,建立基于各切割阶段的长宽限制、产品项的完整性和齐头切等约束条件的三阶段二维矩形板材排样的整数规划模型。为求解该模型设计了基于列生成的算法,将原问题分解为限制主问题和子问题,子问题为生成满足约束并可能提高板材利用率的排样方案,限制主问题为获取最优排样组合。算例分析结果验证了模型的有效性和可行性。结果表明,在大规模算例下,所设计的算法不仅能明显提高求解效率,还能得到更具优势的排样方案。

机匣包容试验的叶片根部爆破飞断方法

在航空发动机包容试验中,为满足叶片在根部失效的要求,设计了基于爆破切割技术的叶片根部飞断试验方法。通过平板静态爆破试验确定了柔爆索的切割能力,并使用柔爆索进行了真实叶片的静态爆破试验。在MTS拉伸试验机上对爆破切割后的损伤叶片进行了静拉伸试验,确定了损伤叶片的剩余强度为50~56 kN。按照静态爆破试验获得的开槽尺寸在叶片根部开槽并敷设柔爆索,采用树脂胶固定后,在立式转子试验器上采用遥控触发的方式进行了真实叶片旋转状态下的飞断试验。结果表明:在叶片两侧加工4 mm深沟槽并敷设柔爆索爆破后,叶片被柔爆索切割,并在预定飞断转速下失效飞出。飞断截面断口显示叶片中段被柔爆索的金属射流完全切断,前后缘在离心载荷作用下拉断,爆破作用没有对叶片产生附加动能,成功实现了叶片在预定转速下的根部断裂失效。

NM500耐磨板水下等离子切割裂纹缺陷分析及改进措施

针对厚规格NM500耐磨钢板水下等离子切割后的开裂问题,对裂纹切割端硬度和微观组织等方面进行了分析研究。结果表明,横向裂纹的产生是钢板在水下等离子切割时切割端部冷却速度不一致,热影响区长度方向组织不均匀导致较大组织应力和热应力,同时心部存在成分偏析和心部裂纹综合作用的结果;纵向裂纹的产生是切割热影响区厚度方向冷却速度不一致造成组织应力和热应力过大,以横向裂纹为源头向上下表面扩展导致。

工艺参数对磨料水射流切割钢板效果的影响

基于有限元(FEM)与光滑粒子流体动力学(SPH)耦合方法,利用数值模拟手段研究了磨料水射流切割钢板的加工机理,重点分析了磨料浓度、射流压力、射流角度对切割钢板效果的影响。结果表明,加入磨料的水射流对钢板的切割能力明显提高,切割截面呈“U”型;随着磨料浓度的增大,钢板切割深度呈增加趋势,切口宽度则变化不大;钢板切割深度随射流压力的提高则呈近似线性增加的趋势;当射流角度由垂直(90°)转变为一定倾斜角后,钢板切割深度有所降低,材料的整体去除量略有减少。

截齿旋转破碎板状岩体性能研究

截齿是掘进机的关键刀具,截齿的破岩性能影响掘进机的破岩效率。通过建立截齿旋转破碎板状岩体数值模型,研究截齿不同截割深度和旋转速度对板状岩体裂纹、截齿峰值截割力和截割比能耗的影响。结果表明:随着截割深度的增大,截齿峰值截割力和截割比能耗逐渐增大,当截割深度为18~28 mm时,板状岩体横向裂纹扩展范围不断增大,当截割深度为30 mm时,板状岩体横向裂纹扩展范围相对较小,碎裂效果较差;随着旋转速度的增大,板状岩体横向裂纹扩展范围不断增大,峰值截割力和截割比能耗逐渐增大但截割比能耗增长速度减慢。研究通过优化截割参数,提高截齿破岩性能,得到更好的岩板碎裂效果。

层削法测试金属板材残余应力的计算公式

根据材料力学中矩形截面梁的挠度变形方程,推导了一种新的层削法测试矩形截面长条试样残余应力的计算公式,用此公式计算了厚度为165 mm的7050-T7451铝合金轧制板材的残余应力,将该公式计算的残余应力与现有标准公式计算的残余应力进行了比较。结果表明:当铣削层数不超过9时,采用该公式计算的残余应力与现有标准公式计算结果的相对误差不超过6%,说明该公式准确,可以用于计算金属板材残余应力。

基坑盖板下逆作车站地下连续墙托换破除技术

附属结构与地铁车站连通常需要对地下连续墙进行破除,当地下连续墙上设有临时承重盖板时破除的施工难度更大,风险更高。以某地铁盖挖逆作车站的地下连续墙破除施工为依托,提出了利用局部破除体作为临时竖向支撑进行托换破除的施工方法。首先,采用数值计算分析了不同托换间距对盖板结构体系的受力影响,综合施工进度和作业空间考虑,确定预留1m宽的临时托换柱和不大于12m的破除间距为控制指标,能够满足各受力结构体系在临时托换施工下的承载性能要求;其次,对盖板下地下连续墙破除及切割块转运施工进行了详细分析,给出了分块尺寸、切割块吊装、预留柱节点等关键施工环节的控制指标与做法。实施结果表明:利用既有地下连续墙作为临时托换结构进行破除地下连续墙的施工方法,安全可靠,施工速度快,成本经济。

坚硬顶板切顶卸压合理参数数值模拟研究

为了解决坚硬顶板难垮难落的问题,利用数值模拟软件对不同切顶高度及不同切顶角度下的切顶效果进行分析,通过对不同切顶高度及不同切顶角度下巷道应力及巷道顶板下沉量进行分析,确定出最佳的切顶高度为11 m,最佳切顶角度为10°。对最佳切顶角度及切顶高度下卸压效果进行分析,发现经过切顶后煤柱和巷道顶板的应力减小了很多,巷道处于低应力环境,利于巷道稳定性控制。

单线小曲线切翼缘简支箱梁施工技术研究

主要研究了在高铁车站出站口变线处及其他特殊周边环境下曲线半径过小导致梁缝的宽度过大不能保证线路的平顺性,以及由于桥梁景观的要求而进行的箱梁特殊设计及施工的问题。分析了在曲线半径过小的情况下,桥梁设计中的处理原则和方法,以及在预制过程中模板设计的要点、支座板的位置、接地端地的位置、接触网及下锚拉线的位置、桥面无砟轨道预埋套筒的位置、钢筋尺寸、张拉力的变化等质量控制要点。

组合式电动采茶机的特点与潜在优势

为替补往复式采茶机的技术短板,唯有扬长避短彻底更新基础技术,启用性能优异的圆盘切割和新能源等成熟技术。将圆盘切割刀盘架水平设置,再将若干个刀盘架并联组合在同一个齿底板中构成一个整体,这样既能延长采幅又能设计成对称的机械结构,以满足不同茶区和茶类的采茶机型设计需要。经组合而成的电动采茶机不仅可以化解技术短板,而且有助于提升操作技能和提高机采鲜叶质量。如果说往复切割是采茶机械化的起点,那么圆盘水平切割或将是电气化和自动化的拐点。