基于直线型内摆线尾鳍摆进装置自主推进性能实验研究

为了研究鯵科尾鳍自主推进性能,基于直线型内摆线尾鳍摆进装置,改进自由移动摆动测量平台,使推进装置具有相位差可调、运动无急回的特点,可实现减速和运动转换集成.实验台采用圆形导轨并增大支撑距离,使机器鱼最大程度的在水箱里模拟鱼在水下的游动状态.实验中以摆动尾鳍的推进力和扭矩为测量目标,并以尾鳍运动频率、横移幅度、摆动幅度、尾鳍种类等参数为变量进行了大量的实验.实验结果表明:鯵科尾鳍在运动频率为0. 8 Hz,横移幅度为30 mm条件下性能达到最优并且鯵科尾鳍在高频状态下推进效果要优于白鲸尾鳍和海豚尾鳍.

工艺数据驱动的加工演变特征快速建模方法

演变特征是工艺信息的载体,然而现有工艺模型以加工后特征表达为主,难以揭示加工过程演变特性。因此,提出工艺数据驱动的加工演变特征快速建模方法,旨在提高工艺设计准确性。首先,定义加工演变特征,构建动态与静态模型间几何关联机制;其次,基于时间维度创建加工特征演变信息模型,并阐述了其附属工艺数据的组织与管理方法;然后,建立加工截面与去除体之间的映射机制,提出了切削参数驱动演变特征几何模型的快速创建方法;最后,基于三维零件工艺设计系统开发加工演变特征创建模块,对提出的演变特征快速建模方法进行了有效性验证。

基于YOLOv5和DeepSORT的金刚石锯丝磨损监测

为提高金刚石线锯切割的效率和质量,满足实时监测锯丝磨损的需求,提出一种基于改进的YOLOv5检测算法,在YOLOv5的基础上融合坐标注意力机制和BiFPN模块,使检测精确度、召回率、平均精度均值分别提高1.7%、3.7%、3.2%,能够有效检测不同磨损程度的磨粒;再连接DeepSORT多目标跟踪算法,设置虚拟检测线,统计不同磨损程度的磨粒数量,进而监测金刚石锯丝的磨损情况。

面向含有辅助特征的工艺模型创建方法

为了创建含有工艺辅助特征的工艺模型以提高工艺规划效率,提出面向含有工艺辅助特征三维工艺模型的快速建模方法。基于工艺辅助特征的具体作用,将其分为辅助加工特征、辅助装夹特征、辅助测量特征和辅助装配特征4类;对各类型辅助特征进行参数化设计,并建立工艺辅助特征库进行管理;基于工艺辅助特征的关联准则和添加方法添加工艺辅助特征,并创建了三维工艺模型。通过NX开发的相应功能模块验证了所提方法的有效性。

基于几何特征的桌面静态手势识别

为满足桌面环境下的手势交互需求,研究一种将手指数目、指间距及指间夹角特征相结合的桌面静态手势识别方法。以提高手势识别率、降低识别难度为目标,根据指间距及指间角度特征进行手势建模。利用分层策略将手势识别分为两层,将多种类手势识别转化到每层下较少种类的识别,根据每层的识别结果作为判别依据共同完成手势识别任务。实验结果表明,在常规桌面背景下,该方法比普通的模板匹配方法具有更高的识别准确率。

面向三维零件工艺智能设计的工艺尺寸快速标注方法

针对现有工艺尺寸标注方法存在无法精确描述零件加工前后特征变化的问题,提出面向三维工艺智能设计的工艺尺寸快速标注方法。首先,建立去除体的参数化快速建模方法,构建去除特征与定形尺寸之间的组织与管理机制;其次,在工艺模型逆向创建过程中,分析工序特征、去除体与工艺尺寸三者之间的关联关系,构建“特征-尺寸-去除体”约束机制以快速生成工艺模型的工艺尺寸;然后,根据工艺尺寸标注元素优先级和尺寸间的约束关系,构建工艺尺寸的完备性检查与规范化处理方法;最后,基于三维零件工艺设计系统,集成开发工艺尺寸标注模块,选用两个典型板腔类复杂加工零件工艺设计为对象,验证工艺尺寸快速标注方法的可行性与有效性。

特征分组技术在结构化工艺设计中的应用研究

为解决某船用柴油机制造企业在工艺设计过程中重复劳动多、工艺复用困难等问题,采用特征分组技术来实现典型零件工艺路线变型设计创建新工艺的方式,用于快速获得船用柴油机中典型件的结构化工艺路线。该方式包括:创建结构化的工艺路线模板、制造特征划分、制造信息转递、制造特征/工序挂接、特征信息比对、结构化工艺变型等几步。最后,以某船用柴油机典型件中的连杆为对象,设计了一个工艺设计集成系统,并验证了其有效性。该系统能够有效提高工艺知识的复用率和工艺设计的规范性,易于被工艺设计人员接受。

船用柴油机气缸盖自动装配生产线设计与研究

船用柴油机气缸盖是组成船用柴油机的核心部件之一,对船用柴油机气缸盖自动化装配线的研究,弥补了船用柴油机气缸盖传统手工装配的不足,推动了船舶制造业的向着智能化方向的发展。通过对传统手工装配工艺流程以及船用柴油机气缸盖各零件外形尺寸特点研究分析,提出了一种基于PLC控制的船用柴油机气缸盖自动装配生产线。在装配线的关键工位机械结构设计过程中注重柔性化创新设计,完成了控制系统设计和气动系统的设计。

基于气流黏性牵引原理的无接触输运建模仿真与试验研究

目前众多行业需要使用无接触的方式输运清洁、易损的产品。介绍了一种完全无接触的气浮输运平台,通过在物体下方产生气膜及可控气流实现牵引输送。建立了间隙内气流简化模型并针对黏性力进行了理论和实验研究,结果表明,气流在平台表面凹槽区和边缘区域内提供牵引力,且在一定流量条件下黏性力随气膜高度增加而降低。提出了一种基于有效驱动单元列数作为被控量的控制方法,设计PID控制器并对物体在一维方向上的输运与定位进行研究,结果验证了理论模型和控制方法的有效性。

风力发电机组弹性支撑组件CAD/CAE系统的开发

针对弹性支撑组件设计效率低、生产成本高的问题,基于VB.NET编程语言,以Microsoft Visual Studio为平台,在SolidWorks和Abaqus软件的基础上,开发了风力发电机组弹性支承组件CAD/CAE系统。该系统结合弹性支撑组件的设计开发流程,利用参数化设计技术、自动化装配技术和参数化的有限元分析技术,实现了弹性支承组件的快速计算、结构尺寸的参数化设计、关键零部件的有限元分析,并通过实例验证了CAD/CAE系统的可行性和实用性。

基于RBF神经网络的金刚石线切割恒张力控制

针对现有金刚石线锯切割机床恒张力控制效果不佳的问题,设计了一种张力控制器,提出了一种张力控制策略。该张力控制器在结构设计上进行了优化,基于RBF神经网络PID自整定的控制算法实现了恒张力控制。建立张力控制器的数学模型,通过仿真实验进行了验证。结果表明:该控制系统在控制张力时几乎无超调,稳定时间较短。对于张力突变的干扰,响应速度快,调节时间短,张紧轮位移超调量小,具有较强的自适应能力和抗干扰性。

基于ABAQUS的高磷铸铁激光淬火温度场分析

论文利用Abaqus有限元分析软件模拟仿真高磷铸铁激光淬火过程。模拟激光淬火温度场主要包括三维模型的建立、高磷铸铁热物性参数的计算、模型网格的划分、载荷的施加方法、移动热源的程序设计、淬硬层深度确定等。激光淬火试验选取激光扫描功率P=1100W和扫描速度v=25mm/s验证模拟仿真结果,结果显示仿真淬硬层层深与激光淬火试验结果基本相符。

大功率风力发电机组弹性支撑研究综述

介绍了大功率风力发电机组弹性支撑在动静态特性与结构设计方面的研究现状,分析了有限元技术在弹性支撑方面的应用,总结了有待研究的课题,并展望了发展趋势。

电液伺服试验机力控系统负载刚度自适应控制

负载刚度的变化会导致电液伺服力控系统的控制特性发生改变,从而降低系统的稳定性与控制精度.本文以电液伺服万能试验机为研究对象,首先建立了考虑负载刚度的力控系统数学模型,分析了负载刚度的变化对控制特性的影响;其次设计了模型参考自适应(MRAC)控制器,并根据试验机力控系统的设计目标提出了一种具有最小拍响应特性且满足严格正实要求的参考模型;然后利用Simulink对最小拍参考模型MRAC控制器及PID控制器进行了仿真,并在自制的实验平台上采用两种不同刚度的试样分别进行了等速力加载实验,仿真及实验结果表明所设计的控制器能有效的抑制试样刚度的差异所引起的控制特性的变化,使电液伺服力控系统的响应具有良好的一致性.

多蛋形交接耐压壳屈曲特性试验与数值研究

文章研究了多蛋形交接耐压壳屈曲行为。基于壳体开孔处的变形量与完整壳体一致的设计理念,优选多蛋壳结构参数,制作多蛋壳比例模型,并对其制作误差进行了检测。此外,还进行了静水压力试验,验证真实多蛋壳破坏形式,检验环肋参数的合理性,比较了考虑真实形状和厚度的非线性有限元分析结果。结果表明:基于变形协调理念设计的多蛋壳,最终破坏远离环肋交接处,蛋形壳单元破坏形式及载荷与完整单蛋壳基本相同,试验验证了多蛋壳继承了完整蛋形壳较好的耐压特性;基于弧长法的数值计算与试验结果具有良好一致性,考虑真实形状和厚度的非线性有限元分析可用于分析预测真实壳体的屈曲特性。

轻量化起升机构的两支点减速器支撑多目标优化设计

轻量化起升机构采用两支点支撑方式,仅依靠箱体两侧的支撑件支撑在小车架上,影响了减速器的整体力学性能,故对减速器进行力学特性分析及其优化设计。运用基础力学对轻量化起升机构中减速器进行分析计算,确定了影响减速器力学性能的主要因素。采用Ansys Workbench建立了轻量化起升机构的参数化有限元模型,以减速器两侧支撑件位置的相关参数为设计变量,结合响应面优化设计和多目标优化设计方法,求出减速器支撑位置的优化方案。此外,在优化方案的基础上对轻量化起升机构作进一步优化,最终得到两支点支撑减速器的最优支撑位置。优化结果表明,与原结构相比,减速器的最大变形量降低了16.3%,最大应力值降低了23.8%,显著提高了整体的静动态性能。

大传动比微型活齿传动系统非线性共振研究

为了实现活齿传动在精密传动领域的应用,设计了一种大传动比微型活齿传动系统。基于行星齿轮传动的线弹性动力学理论建立了活齿传动系统的动力学模型,考虑啮合齿数变化引起的非线性效应,建立了活齿传动系统非线性动力学方程。运用谐波平衡法和正规摄动法推导出系统的非线性幅频关系及非线性共振响应方程。利用给出的任意两组活齿传动系统算例参数,分析了活齿传动系统幅频曲线随系统参数的变化规律,给出了系统在不同倍频下的共振响应。结果表明:阻尼系数ζ和啮合活齿数f对幅频曲线的影响最大,系统在ωe≈ω1和ωe≈1/2ω1时共振显著。因此,为了减小活齿传动系统振动及提高系统平稳性,应尽量减小活齿数量和波发生器偏心距。研究结果为活齿传动系统结构改进和传动效率的提高奠定理论基础。

基于向量夹角余弦的夹具案例检索方法研究

针对基于关键字的相似夹具案例检索效率低和夹具案例重复利用率低等现状,对夹具设计的案例检索方法进行了深入的研究,论文提出了基于向量夹角余弦的夹具案例检索方法。基于工序模型预定义的特征信息,利用标签编码和独热编码的方式对工序模型中的字符型文本信息进行预处理,使其更符合向量夹角余弦算法要求,并结合特征的权重系数,对工序模型与夹具案例中的工序模型进行相似度计算。以此对夹具案例进行优选,可提高企业对已有夹具案例的复用率,并为夹具案例的快速变型设计奠定基础。