多向孔零件机器人去毛刺工作站设计与仿真

针对多向孔零件人工去毛刺工作量大、成本高、效率低且质量不够理想的问题以及相关自动化生产的研究较少的情况,通过分析其去毛刺工艺要求,设计了一种由1台机器人和2台变位机组成的自动化去毛刺工作站。利用SolidWorks设计了去毛刺专用工装组件和去毛刺自动跟踪系统,在数字化仿真平台Visual Components中搭建了机器人去毛刺工作站布局,采用遗传算法规划最优去毛刺路径,利用仿真平台完成了编程与仿真。仿真结果表明所建立工作站布局的正确性,该研究可为多向孔零件去毛刺自动化生产线的设计与调试提供参考和理论依据。

工业机器人去毛刺工作站数字孪生系统设计与优化

为优化工业机器人去毛刺工作站的作业效率,利用数字孪生技术搭建了由1台机器人和2台变位机组成的去毛刺工作站数字孪生模型,实现了物理实体与数字模型的实时通信。采用遗传算法规划工业机器人去毛刺最优路径,利用去毛刺自动跟踪系统提高去毛刺的质量,利用搭建的数字孪生环境对机器人的工具中心点(ToolCenterPoint,TCP)速度轨迹曲线和作业能耗进行优化分析,使去毛刺工作站的作业效率提高了3.64%。该研究可对工业机器人去毛刺工作站开展相关工作提供参考和理论依据。

某小口径埋头弹弹体破碎性研究

埋头弹作为一种新型弹药,具有体积小、形状规则等优点,是未来弹药发展的重要方向之一。弹体破碎性直接影响弹丸威力,为提高弹丸威力,弹体材料、炸药种类、弹体装药结构必须合理搭配。通过对30CrMnSiA、40MnNiMo、50SiMnVB 3种常用弹体材料进行破碎性试验,寻求一种适合某小口径埋头弹的弹体材料。试验结果表明:50SiMnVB材料的弹体形成的有效破片数量最多,质量相对均匀,更适合用于小口径弹药弹体材料。同时,针对50SiMnVB弹体材料形成破片质量分布不均、利用率低等问题,利用ANSYS LS/DYNA有限元分析软件对该口径埋头弹弹体膨胀和自然破片形成过程进行了数值模拟,通过对弹体自然破片形成机理的分析并结合埋头弹发射具有高膛压、高过载的特点,设计出一种结构简单,加工成本低廉,可用于高膛压、高过载的弹体结构,并对所设计的弹体结构自然破片的形成过程进行数值模拟。数值仿真结果表明该种弹体结构设计方案具有较高的可行性。进行了破碎性试验验证,试验结果表明该种弹体结构形成的有效破片数量可增加16.5%。

基于YOLOv5的控制舱装配正确性检测研究与应用

针对某型控制舱装配过程主要采用人工检验方式,检测结果受人为因素影响,不能完全保证产品的装配质量,存在检测自动化水平不高的问题,提出了一种改进YOLOv5的控制舱装配正确性在线检测系统。该系统由硬件和软件两部分组成。硬件包括服务器、工控机、CCD摄像头、蜂鸣器等,软件由检测模块、LabVIEW控制程序和MES系统等组成。针对图像存在噪点问题,在原YOLOv5检测算法的基础上加入CBAM注意力机制模块,使得网络能够更准确地定位和识别感兴趣的区域,从而提高检测模型的检测精度。试验结果表明,改进的YOLOv5检测算法显著提高了控制舱装配正确性在线检测的精度,对比原始算法,改进后的YOLOv5算法在检测精度上达到99.1%,优于其他算法,比SSD、YOLOv3、YOLOv4、YOLOv5分别高出2.4、0.9、0.5、0.3个百分点;平均精度mAP较原始算法提升0.4个百分点,达到99.4%。提出的改进YOLOv5控制舱装配正确性在线检测算法能够及时检测控制舱装配过程中的零部件装配正确性,为深度学习技术在控制舱装配正确性在线检测中的广泛应用提供了技术支撑。

链式回转弹仓的自适应鲁棒控制

针对链式回转弹仓的精确定位控制问题,提出了一种带有积分型滑模面的自适应鲁棒控制算法。在常规自适应鲁棒控制的基础上引入积分型滑模面,减小了稳态位置误差;采用非线性鲁棒反馈增益代替常规的定常鲁棒反馈增益,改善了系统的动态性能;理论上证明了文中提出的控制算法具有更好的动态性能以及稳态性能。空载、半载和满载3种情况下的仿真结果表明,文中提出的控制算法对系统参数变化和外部扰动不敏感,与常规自适应鲁棒控制相比,具有更高的控制精度以及更好的控制性能。

杀爆战斗部相关作用场的毁伤效能研究

破片和冲击波作为杀爆战斗部的两种主要毁伤元素,对目标的毁伤形式不尽相同。以杀爆弹为研究对象,在不同工况下,通过LS-DYNA动力学软件,对杀爆相关作用场的毁伤效能进行研究,并将其毁伤效能与单独冲击波作用进行对比,得到了如下结论:杀爆相关作用场的毁伤效能较单独冲击波作用有较大提升;TNT当量的增加对杀爆相关作用有较大的增益;杀爆战斗部相关作用场的毁伤效能随着预开孔间距的增大而减小。

自行车曲柄链轮双轮摆辗铆接装置的设计

通过对自行车曲柄链轮双轮摆辗过程及变形的分析,设计了双轮摆辗铆接工具,并对生产中出现的问题,提出了改进措施。经试用,铆接处比以前光滑、平整,而且在摆辗过程中,材料变形均匀,摆辗力大小一致。

发射药中钝感剂含量与分布的测定

利用气相色谱法对某新型发射药中钝感剂含量与分布进行了测定。借助一些假设和萃取时间及所萃取樟脑含量数据,建立了钝感剂在发射药中的含量分布模型。分析了结果误差,计算了含樟脑发射药的内弹道性能。讨论了钝感剂含量及其分布对内弹道性能主要指标pm,v0的影响。结果表明,所提出的基本假设是合理的,钝感剂含量及分布显著影响内弹道性能。

钨合金破片侵彻2024铝靶的数值模拟研究

研究93W钨合金破片对铝合金靶板的弹道极限(V50)影响规律,对战斗部毁伤元威力设计具有重要意义。通过弹道冲击试验获取了钨合金立方体破片、球形破片在90°着角的情况下,对4 mm 2024铝靶的侵彻弹道极限(V50)。基于数值模拟与试验结果的一致性,分析了钨合金破片形状、质量对V50的影响规律。结果表明:两种形状破片的侵彻V50均随着破片质量的增加而减小;在90°着角时,立方体破片的侵彻V50较低于球形破片,且两者V50差值随着破片质量的增大而增大。其中,立方体破片由于着靶姿态的变化导致V50存在着波动区间,随着破片质量增加,V50的波动区间相对增加,且立方体破片侵彻V50小于球形破片V50的概率也随之增加。

ZigBee无线音频传输通信系统设计及仿真

基于编程语言及仿真软件SystemView分析了ZigBee语音通信系统中G.726音频压缩算法和O-QPSK调制方式的实现。首先对输入的语音数据进行音频压缩编码,利用了G.726音频压缩算法,该算法简单,语音质量高,能够在低比特率上达到网络等级的话音质量,从而在语音存储和语音传输领域得到广泛应用。对处理后的数据进行O-QPSK调制,通过SystemView对其进行仿真,从而进一步证明ZigBee技术在语音通信中的可实现性。

TiB_(2)·TiAl_(3)/2024Al复合材料多向锻造数值模拟研究

目的研究TiB_(2)·TiAl_(3)/2024Al复合材料多向锻造金属流动行为,以及锻造温度、锻造道次对复合材料再结晶行为及基体晶粒尺寸的影响。方法将TiB_(2)·TiAl_(3)/2024Al复合材料的本构模型及再结晶动力学模型导入Deform-3D有限元模拟软件中,建立复合材料多向锻造的数值仿真模型。通过数值仿真方法分析锻造温度和锻造道次对复合材料多向锻造组织的影响规律。结果多向锻造变形过程中,剧烈塑性变形和动态再结晶主要分布在材料试样内部的呈“X”形状的区域,单次下压最大等效应变为1.42。锻造1道次时,锻造温度从350℃升至500℃,再结晶体积分数从65.0%升至69.7%,平均晶粒尺寸由350℃的24.6μm降至500℃的21.5μm。在450℃锻造温度下,1道次锻造后,再结晶体积分数为69.2%,平均晶粒尺寸由铸态的45.0μm减小到21.9μm;2道次锻造后再结晶体积分数为89.5%,平均晶粒尺寸为16.3μm;3道次锻造后坯料的再结晶体积分数为96.1%,平均晶粒尺寸为14.3μm。与试验结果比较可知,模拟结果准确可靠。结论提高锻造温度和增大锻造道次可以促进试样发生动态再结晶,从而达到细化晶粒的目的。

钨柱破片对装甲钢的侵彻研究

研究典型柱型破片质量、着靶姿态对装甲钢的弹道极限速度(V_(50))的影响规律,可为战斗部毁伤元设计提供有效的参考数据。通过弹道冲击试验获取了长径比为1,质量5 g的钨柱在0°和90°着靶姿态下对10 mm装甲钢的V_(50)。试验得到钨柱破片纵向正侵彻10 mm装甲钢的V_(50)为745 m/s,横向正侵彻10 mm装甲钢的V_(50)为761 m/s,钨柱破片在侵彻过程中,破片被横向镦粗,破片头部受靶板挤压磨蚀,形成不规则蘑菇头状翻边。基于试验数据的单一性,通过数值模拟获取了不同着靶姿态下3种典型钨柱(3 g,5 g,8 g)对10 mm装甲钢板的V_(50),并探索了着靶姿态和破片质量对V_(50)变化的影响规律,对比试验与数值模拟结果,两者相对误差在10%左右。研究发现,不同着靶姿态下,钨柱破片侵彻装甲钢的V_(50)存在波动区间,破片纵向正着靶时V_(50)最小,破片以40°~60°着靶姿态角着靶时V_(50)最大,钨柱破片V_(50)与破片迎风面积大致呈正相关,对于3 g钨柱破片,最大V_(50)比最小V_(50)上升4.98%,5 g破片上升3.51%,8 g破片上升2.62%。随着破片质量的增加,钨柱破片穿透装甲钢的V_(50)对着靶姿态越不敏感,V_(50)波动区间越小。

基于单片机的自动门控制系统设计

设计一种以STC89C52单片机为控制核心的自动门控制系统,包括硬件组成和软件设计。采用热释电红外传感器检测信号变化,利用开关电路进行信号放大,共设有四种模式。整个系统性能可靠,稳定性强。

考虑火药中钝感剂含量分布的内弹道计算

针对某新型弹药弹道性能检测的需要，利用气相色谱法对其发射药中钝感剂含量分布进行测定，建立了考虑钝感剂含量分布的该新型火炮的内弹道模型。模型中钝感剂对弹道性能的影响是通过对火药燃速和火药力的影响来体现的。应用该模型对2个批次的弹药进行了内弹道计算，并对一定樟脑含量的火药内弹道性能进行了预测。计算结果表明，樟脑含量对最大膛压影响较大，但对初速的影响则不如膛压明显。

加工超高强度钢的深孔镗削刀具

我厂加工的一种产品采用的材料为超高强度钢32CrNi3MoVE，它是一种在低合金高强度钢和合金结构钢的基础上发展起来的钢种，该钢种具有很高的强度和足够的韧性,能承受很高的应力。这种超高强度钢除具有高强度钢的硬度外，还具有不锈钢艮、粘的特点，因此属于一种难加工材料，

陶瓷破片侵彻钛合金薄靶实验及数值模拟研究

为了研究非金属陶瓷破片对钛合金薄靶的侵彻效能,采用弹道冲击实验与有限元数值模拟相结合的方法,开展了破片直径和着靶角度对靶板破坏形态及弹道极限的影响研究.结果表明:在弹道极限情况下,陶瓷破片对钛合金薄靶的侵彻形态主要分为瓣裂穿孔和冲塞穿孔.其中,钛合金靶厚度为0.5~0.8 mm时,靶板的破坏形式主要以瓣裂穿孔为主,靶板厚度为1.0~1.5 mm时,对靶板的破坏形式为瓣裂穿孔和冲塞穿孔2种方式的耦合状态,靶板厚度为2.0 mm时,靶板的破坏方式为冲塞穿孔.随着破片直径的增大,陶瓷破片对靶板的弹道极限(V_(50))逐渐减小,靶板背面造成的盘式隆起越明显.同时,随着陶瓷破片着角的增加,侵彻靶板的V_(50)也随之增加,当着角大于75°时,破片发生跳飞现象.研究结论对于反卫星武器战斗部威力设计具有重要意义.

装药动态侵彻性能

研究动态条件下,2种不同形状药型罩的聚能装药对钢靶侵彻性能和武器效能评估,采用SPH光滑粒子算法,对弹道末端具有一定存速和转速的战斗部侵彻钢靶过程进行数值模拟。主要分析了转动速度、末端存速对侵彻效能的影响规律,并验证数值模拟的可靠性。试验结果表明:单一因素影响下,转速越高,侵彻能力越差,但半球形药型罩形成的杆式射流(JPC)受转速影响比锥形药型罩形成的聚能射流(SCJ)影响小;末端存速越高,对高速旋转的聚能装药侵彻靶板的威力越大。试验结果与数值模拟结果匹配度较好,动态条件下SPH光滑粒子算法精度较高,具有行业应用价值。

十二烷基硫酸钠对化学镀镍的影响

十二烷基硫酸钠是化学镀镍不可缺少的防针孔剂,较大实心钢铁零件化学镀镍过程中,很容易在零件表面产生白色附着物,影响化学镀镍的质量,而在同一镀槽的化学镀镍试片表面不产生白色附着物;经过多年的探索和分析,找到了白色附着物产生的原因和解决方法。

不规则钣金件加工

对一不规则钢板零件的加工方法进行分析,此钢板零件设计时摆放位置主要考虑装配要求,在机械加工和检验时有很大的难度,容易产生变形尺寸。分别从设计基准与工艺基准转换和选择加工方式、装夹方式来解决加工和检验难题。