方孔夫琅禾费衍射的数值模拟fsquarehole,HouZhi-qing,

根据惠更斯-菲涅耳原理,利用数值计算的方法对方孔夫琅禾费衍射实验进行了模拟,在验证衍射理论的同时,还得到了非傍轴区域和微方孔的衍射图,拓展了衍射的概念,为深入理解光的衍射提供了参考.

The deformation and failure mechanism of cylindrical shell and square plate with pre-formed holes under blast loading

The deformation and failure mechanism of cylindrical shells and square plate with pre-formed holes under blast loading were investigated numerically by employing the Ansys 17.0 and Ls-Dyna 971.To calibrate the numerical model,the experiments of square plates with pre-formed circle holes were modeled and the numerical results have a good agreement with the experiment data.The calibrated numerical model was used to study the deformation and failure mechanism of cylindrical shells with pre-formed circle holes subjected to blast loading.The structure response and stress field changing process has been divided into four specific stages and the deformation mechanism has been discussed systematically.The local and global deformation curves,degree of damage,change of stress status and failure modes of cylindrical shell and square plate with pre-formed circular holes are obtained,compared and analyzed,it can be concluded as:(1)The transition of tensile stress fields is due to the geometrical characteristic of pre-formed holes and cylindrical shell with arch configuration;(2)The existence of preformed holes not only lead to the increasing of stress concentration around the holes,but also release the stress concentration during whole response process;(3)There are three and two kinds of failure modes for square plate and cylindrical shell with pre-formed holes,respectively.and the standoff distance has a key influence on the forming location of the crack initiating point and the locus of crack propagation;(4)The square plate with pre-formed holes has a better performance than cylindrical shell on blast-resistant capability at a smaller standoff distance,while the influence of pre-formed holes on the reduction of blast-resistant capability of square plate is bigger than that of cylindrical shell.

The Principle of Square Hole Machining and It＇s Tooling Structure Design

In order to meet the rapid needs of processing square hole in mechanical equipment, the paper expounds the square hole processing method： planetary wheel method, and analyze the principle of tooling structure and process with computer graphics parameters design. The results that, as long as the appropriate parameters, using the above method not only can punch the square hole, can also be processed triangle, the five angle and hexagonal regular polygon holes. The square hole processing method can provide theoretical basis and engineering reliable reference for related engineering and technical personnel.

磁电弹性材料中含有带四条裂纹的正方形孔的反平面断裂问题

针对反平面剪切力作用下,磁电弹性材料中含有带四条裂纹的正方形孔口的断裂问题进行了深入地探索。基于线弹性断裂理论和Riemann-Schwarz解析延拓定理,利用复变函数方法和留数定理,通过构造合适的数值保角映射函数,将解析函数边值问题转化为柯西积分方程组进行解答,获得了磁电非渗透边界条件下裂纹尖端断裂力学参数的显式表达式。通过与已有结果的对比,验证了方法的有效性。利用数值算例描述了孔洞尺寸、四条裂纹长度和机–电–磁载荷等因素对裂纹扩展参数的影响规律。结果表明:水平右裂纹对孔口裂纹扩展影响更显著;垂直裂纹影响水平裂纹的扩展趋势;在磁电非渗透边界条件下,随着机械载荷的增大,裂纹尖端的应力强度因子变大,而电载荷和磁载荷对裂纹的扩展与机械载荷的大小和方向密切相关。该分析方法为求解复杂多连通域的智能复合材料问题提供了一条有效途径,研究成果为含裂纹的复合材料或结构的优化设计提供了科学依据。

250 mm×250 mm轴承钢大方坯压下工艺优化及质量提升

建立了250 mm×250 mm轴承钢大方坯的凝固传热模型,并根据凝固平方根定律验证了模型的准确性。讨论了拉速和过热度对凝固终点的影响,并制定新的压下制度。运用不同压下制度进行了工业试验,试验结果表明:优化后的压下制度基本消除大方坯的中心缩孔,使得中心偏析比由1.1降低至1.0,同时使得V形偏析线上最高碳含量由1.391%降至1.184%,V形偏析线上和非偏析线上的平均碳含量极差由0.113%降至0.07%。

工件振动辅助管电极电解加工方孔仿真与试验研究

为解决管电极电解加工方孔过程中因流场分布不均造成加工质量差等问题,提出一种工件振动辅助管电极电解加工方孔的方法。流场仿真结果表明,工件振动辅助电解加工能够在加工间隙内不同位置产生明显的脉动流场,改善加工间隙内的电解液流动状态,有效消除传统电解加工方孔中加工间隙内存在的“死水”区,从而有利于电解产物的排出,提升电解加工的稳定性。同时开展试验研究,结果表明,采用工件振动辅助管电极电解加工可以提升方孔加工的轮廓精度和表面质量,并且采用脉冲电流可以进一步提升方孔的加工质量。最终采用振幅0.04 mm、振频20Hz、脉冲占空比80%、脉冲频率5000 Hz、进给速度1.5 mm/min,加工出平均宽度1.218 mm、宽度标准偏差0.026 mm、侧壁表面粗糙度0.703μm的方孔。

梯形内嵌多方孔模块发射药的打印制备及定容燃烧性能

为了设计和制备弧厚小、燃烧时间短、渐增性好的新型发射药,以12.7 mm枪弹装药为对象,设计了梯形内嵌多方孔结构,采用直写成型工艺制备了外层弧厚不同、内嵌多方孔结构的梯形模块发射药。发射药长41 mm,内嵌方孔单边长为0.4 mm,内孔个数为3105。通过密闭爆发器试验,研究了模块发射药和制式药/模块发射药混合装药的定容燃烧性能。结果表明:打印发射药燃烧正常,在相对压力B>0.2后,外层弧厚为1.0 mm的模块发射药的动态燃烧活度相对外层弧厚为0.5 mm的下降较缓;当混合装药质量比为55时,分裂点后移,燃烧渐增性较好;打印发射药在爆发器内燃烧时间小于8 ms,与制式药燃烧时间相当,能满足小口径武器快速燃烧的要求。

方形孔结构电解加工流场特性研究

针对方形孔的轮廓尖角,电解加工时加工间隙流场不均匀、存在死区等问题,文中提出了修正进液口位置、数量和修改阴极头形状两种方式,通过COMSOL仿真软件对电解加工间隙流场进行仿真验证,同时对流场入口压力进行数值模拟,实现对方形孔流场的优化,最终完成方形孔的电解加工。研究结果表明:进液口位置正对边角的效果优于其他方式,在阴极尖角处进行圆角处理能够更好的均匀加工边线的流场;当处理为0.3 mm圆角时,流场中整个边线的较为均匀且流速较为合理;采用1 mm边角设计的阴极加工出的方形孔表现出最佳的加工效果。

基于改进PSO-SVM的薄壁件铆接质量检测

针对传统铆接几何公差质量检测极易造成错检、漏检等问题,提出了基于改进PSO-SVM的铆接质量检测方法。采用惯性权重自适应调整的策略,并选择合适的学习因子,有效提高了检测准确性;针对小样本提出最小二乘SVM算法,提高计算速度获得最优解;利用改进PSO优化最小二乘SVM的惩罚因子参数值和核函数参数值。并以制孔和铆接后的6061铝合金板模拟飞机薄壁件铆接样本,使用搭配远心镜头的CCD相机采集图像并建立数据集,验证了方法的有效性。

基于改进霍夫梯度圆的管孔中心位置确定方法

针对在核电蒸发器传热管涡流检测过程中,需要提高管板爬行器找到待检测传热管管孔中心精度的问题,迁移采用机器视觉定位技术,提出一种基于霍夫梯度圆和最小二乘法的视觉定位方法来精确定位传热管管孔中心并拟合出管孔圆。首先对待测图像进行Canny边缘检测和霍夫梯度圆检测,然后依次遍历Canny边缘图中的每个边缘点,根据计算该边缘点到所有霍夫梯度圆圆心的距离来判断计算结果与该霍夫梯度圆半径之间的差距是否在误差范围之内进行投票,遍历完毕后取票数最多的霍夫梯度圆下的边缘点为有效边缘点集,最后通过最小二乘法拟合出圆中心及半径。通过和传统霍夫梯度圆检测方法的对比实验,结果表明所提方法的定位精度高、抗干扰能力强及泛化能力强,具有现场环境下高精度、高效率的定位检测功能。

成都金沙遗址出土圆角方孔形铜器研究

通过对金沙遗址祭祀区出土的15件圆角方孔形铜器的形制特征、合金成分和金相组织的分析,认为圆角方孔形铜器的用途应为祭祀中的礼仪用器,其形制与合金成分具有一定的相关性,锡铅比越小,矩形度越大。金沙遗址出土的圆角方孔形铜器与三星堆文化有着密切的联系,本文研究的15件圆角方孔形铜器应为三星堆文化与十二桥文化过渡时期的产物。

便携式蓝莓采摘机传动结构的优化改进

针对便携式蓝莓采摘机传动部件寿命短、软轴装卸困难及耗时等问题,对其结构进行优化改进,研制软轴快速插拔装置,实现软轴的徒手快速装卸,采用方孔与方头配合的方式实现传动件的连接。对优化改进前后的便携式蓝莓采摘机进行了对比试验,试验结果表明:优化改进后的蓝莓采摘机软轴装卸用时大大降低,传动部件寿命显著增加,具有更好的推广和实用价值。

基于单目视觉的变焦测距方法

文章提出了一种基于数字变焦的单目测距检测方法,以解决传统基于车牌的单目方法中最大检测距离的限制问题。首先,通过单摄像头采集车辆图像,利用图像的数字变焦(插值)算法,对图像进行处理;然后,定位目标车辆的车牌,并得到像素宽度;最后,通过距离检测公式估计距离。显然,较远的成像距离可能会使部分像素信息丢失,从而导致像素宽度的方差变化较大,因此,需要将像素宽度的方差与计算确认的阈值进行比较,以确定是否需要进行插值处理。在有插值和无插值的情况下,通过最小二乘法得到像素宽度和距离之间的关系函数。实验结果表明,拟合方法的平均估算误差约为3%,在此估算精度下,有效真实距离可达30m,而传统方法只能达到15m。因此,在保证估计精度的前提下,提出的方法提高了单目测距的最大检测距离。

圆柱体方孔配合件钳工加工工艺研究

随着制造业的不断发展,高精度圆柱体方孔配合件的需求日益增加。文章针对圆柱体方孔配合件的钳工加工工艺展开研究,通过优化划线、钻孔、凿方孔和修配等关键工序的加工参数和方法,制备出精度稳定、表面质量高的配合件。实验结果表明,所提出的加工工艺可以将圆度和圆柱度误差控制在0.018 mm以内,使方孔边长偏差小于0.015mm,配合面粗糙度优于0.6μm,能够满足精密机械传动的装配要求。

基于孪生残差多尺度特征融合网络的方孔锁松动识别

以人工模式为主的方孔锁松动异常识别存在检修效率低且难以保证检修质量的问题。为了提高方孔锁松动检修效率和检修准确率,设计一种孪生残差多尺度特征融合网络用于方孔锁松动识别。针对孪生残差网络中无法充分利用浅层多尺度特征的问题,利用一种特征融合模块(feature fusion module,FFM),对不同尺度下的特征进行自适应融合。提出一种数据增广算法模拟方孔锁松动故障,解决方孔锁实际松动数据数量较少的问题。测试集上的试验结果表明,这种增广算法能够明显提高方孔锁松动识别准确率,F-Score评价指标提高。相比于孪生残差网络,孪生残差多尺度特征融合网络具有更高的识别准确率,在不同松动角度的测试集上,准确率提升最高可达2.66%。

高应力坚硬顶板深孔爆破卸压及见方效应分析

高应力坚硬顶板条件下工作面推进至采空区见方,极易引起上覆岩层结构失稳,诱发顶板事故。顶板深孔爆破是高应力坚硬顶板卸压的重要手段,目前顶板深孔爆破对见方区卸压的影响研究不足。以余吾煤矿N2107工作面坚硬顶板为工程背景,开展顶板深孔爆破技术,采用微震监测、钻孔应力、钻屑监测等方法评价两次采空区见方的卸压效果。结果表明,顶板深孔爆破对坚硬顶板卸压起到积极作用,两次采空区见方期间微震监测未出现大能量事件,钻孔应力监测和钻屑监测稳定在安全值范围。采空区见方表现出见方效应的压力显现特征,局部区域微震事件能量接近预警值,钻孔应力保持上升趋势。在此基础上,提出了采空区见方的卸压优化建议,以确保及时掌握动压信息,提高卸压效果。

扁钢48×55的工艺设计与实践应用

扁钢作为一种常用的钢铁材料,因其具有较高的灵活性和适应性,故被广泛用于建筑、制造业等领域,随着新材料和新技术的出现,扁钢也在不同的领域中得到创新和应用。我公司三轧分厂对现用圆钢轧制料型进行分析,发现φ45规格和该料型接近,重新设计后4道孔型,采用平立交替箱方孔型,合理配置每道次的压下量,一次试轧成功,并具备批量生产条件,满足了客户需求。

深孔直线度光电测量技术

基于光电原理,提出了一种利用输出电压的变化规律来准确测量深孔直线度的方法。分析了光电探测器发生平移运动和旋转运动时造成的实际孔心的变化规律。基于最小二乘原理,推导了深孔直线度与输出电压的关系,为深孔直线度光电测量提供了理论基础。利用光电测量原理,设计了一种具有自定位功能、实时显示深孔直线度误差的光电测量装置,可实现深孔直线度的无损自动检测。

空间三角网格曲面的补洞方法

由三维扫描仪对文物表面进行扫描得到网格数据后,先提取出破洞的边界,利用破洞边界三角形的法矢信息将破洞边界上的点投影到一个平面上,形成一个二维多边形;然后基于该二维多边形各内角及各边长度在多边形内插入新的离散点,再将多边形内离散点三角网格化;最后用移动最小二乘近似法将破洞附近的点拟和成曲面,以此求出插入点的高度值,这样就得到了在三维空间中的网格数据。

正方形空气孔光子晶体光纤特性分析

为了同时获得高双折射和色散平坦特性的光子晶体光纤,本文提出了一种包层以椭圆空气孔为纤芯,四周环绕正方形空气孔的光子晶体光纤结构。基于不同纤芯椭圆率、不同纤芯填充材料,对所提光子晶体光纤结构的双折射、色散、非线性等性能进行了讨论。结果表明,在波长1.55μm处,当纤芯椭圆率不同,填充材料相同时,最大双折射值为0.37,最大非线性系数值277.76 W^(-1)×km^(-1);当纤芯填充材料不同,椭圆率相同时,最大双折射值为0.34,最大非线性系数值为307 W^(-1)×km^(-1)。在波段1.26μm^1.8μm范围,色散呈现出近零色散平坦特性,变化范围不超过±12.5ps/(nm×km),带宽0.6μm。