并联焊头机构的误差分析

影响焊头运动精度和定位精度的因素很多,如驱动器行程误差、运动副间隙和机构杆件热变形等。应用直接微分法,建立并联焊头机构的位置误差模型。根据建立的模型,确定前进和后退时焊头的最大位置误差。结果表明对焊头进行误差补偿是十分必要的。     

微型液压吊车四构件系统参数的算法设计

研究了一种微型液压吊车四构件系统参数自动化高精度的求解方法.为解决微型液压吊车四构件系统参数传统求解方法的效率低、精度差问题,采用三角函数结合运动学推导得到各参数的数学表示,提高了参数求解精度.采用微分思想对四构件系统的运动过程进行了分析和算法设计,解决了传统方法难于确定液压缸活塞杆最大受力位置的问题.全部所需参数采用程序求解,使计算迅速而准确.     

高速压力机传动系统对下死点精度影响的研究

下死点精度是高速压力机重要的动态精度,直接影响着冲压件的质量.从高速压力机传动系统入手,以转速、静平衡气压和运动副间隙等因素对下死点精度的影响为例,采用多体系统动力学建模仿真和田口法,分析了最优下死点精度的参数组合和影响因素的显著性关系,从而为提高高速压力机下死点精度和优化其传动系统设计提供参考.     

基于微分平坦的磁悬浮移动平台控制研究

由于磁悬浮移动平台具有强非线性，目前各类智能算法只能对磁悬浮移动平台进行定位移动，并不能使磁悬浮移动平台的动子沿着期望轨迹到达预定位置。为了解决磁悬浮移动平台动子的轨迹跟踪及其精准性等问题，将微分平坦理论与磁悬浮移动平台控制相结合。磁悬浮移动平台系统是微分平坦系统，而微分平坦理论具有特殊性，可以将强非线性系统转化为线性系统后进行控制。搭建磁悬浮移动平台的数学模型，在MATLAB/Simulink中进行仿真。结果表明：微分平坦控制的磁悬浮移动平台能够使其动子按照期望轨迹进行运动，且精度更高、跟踪性更强，具有实用性。     

基于自定义时间的数控加工运动规划方法

为了让运动规划符合实际,分析了数控加工轨迹运动几何特性、运动特性和时间特性,建立了轨道函数与运动参数的联系,推导出轨迹运动微分方程组.针对以轨迹运动目标建立的运动微分方程不能完全求解的问题通过定义实际运动过程为参考时间,建立规划与实际的联系,提出了基于自定义时间的运动规划方法.结果表明:在静止状态,可以根据几何特性分析,计算轨迹运动的微分方程组,得到以坐标值和参考时间为变量的简单算式;在运动状态,根据参考时间的适时信息和简化算式,计算出轨迹运动的动态参数.实验和仿真证明该方法能处理加工过程中的不确定事件,能满足适时性要求,是轨迹运动规划的好方法.     

基于黎卡提微分方程的移动机器人运动误差控制研究

针对移动机器人追踪误差较大、输入扭矩较大的问题,设计了黎卡提微分控制器,并对控制效果进行仿真验证。创建了轮式移动协同机器人,推导机器人运动动力学方程式,引用黎卡提微分方程式,设计出状态依赖性的黎卡提微分控制器。在非完整约束下,推导出机器人状态相关系数参数化和控制结构,实现了黎卡提微分控制器下的移动机械臂运动的稳定性。采用MATLAB软件对移动机器人运动输出误差和输入转矩进行仿真,结果显示:该方法解决了机器人非完整约束系统的不稳定性问题,其输出最大误差下降了42.4%,输入转矩响应时间缩短了50%。采用黎卡提微分控制器,能够提高机器人追踪输出精度和运动稳定性。研究结果为深入研究机器人控制方法提供了理论依据。     

偏心滑块曲柄机构运动的简易分析法

往复滑块曲柄机构的运动分析一般只能采用几何作图法和图解微分法。几何作图比较繁锁。本文为偏心滑块曲柄机构的运动分析提供了简易的作图方法,它与一般几何作图法相比不仅简单容易,而且精度高,还便于分析中间构件的运动。我国自行研制的两种大型专用容器的油缸曲柄开盖机构属于偏心滑块曲柄机构,本文以这两种容器的油缸曲柄开盖机构为例作了运动分析,其结果与实测情况相符。该法当然也适用对心滑块曲柄机构。     

基于ADAMS/View的弧焊机器人运动精度可靠性分析方法

弧焊机器人各部分的传动精度会对焊枪的行走精度产生累积误差,影响焊接质量,因此有效控制其传动精度和各类随机误差成为提高设计质量的关键.文中提出一种弧焊机器人运动精度可靠性分析方法.基于ADAMS/View软件虚拟平台,建立弧焊机器人参数化虚拟试验样机,利用乘同余法编写正态分布伪随机数子函数程序,模拟机构的各种随机误差分布,实现样机的Monte Carlo参数化,从而随机建立虚拟样机进行模拟计算,获取焊接过程动态特性大样本试验数据,统计试验数据并求取其运动可靠度.结果表明,该方法不必建立复杂的机构运动学数学模型,能有效提高设计效率和精度.     

滚柱直线导轨副精度损失模型及其试验研究

针对滚柱直线导轨副精度保持性问题,对其在加载条件下运动精度损失过程进行建模与试验研究.基于经典力学与Hertz弹性接触理论对滚柱直线导轨副在加载条件下滚柱与滚道间接触面进行了力学与变形分析;分析了载荷作用下滚道磨损量的动态变化特性,在此基础上建立滚柱直线导轨副运动精度损失模型;提出了对滚柱直线导轨副运动精度损失过程进行试验的方法.试验结果表明,所建立的模型正确有效,能描述滚柱直线导轨副在加载运行条件下运动精度变化规律.     

VB环境下飞行器锁机构尺寸误差对运动精度影响研究

锁机构运动精度对航空飞行器的安全工作至关重要。受多种误差因素影响,锁机构各构件间的运动尺寸会产生变形和误差,导致其失效,产生重大安全事故。为有效分析锁机构的运动精度,采用环路增量法建立了基于尺寸误差的锁机构运动精度模型,开发了锁机构运动精度可视化分析软件,仿真研究了带有尺寸误差的锁机构运动精度。结果表明:在相同误差条件下,点E、点F在X轴和Y轴方向上的投影分量以及点G在X轴方向上的投影分量对锁钩运动精度影响最大,故在机构优化设计时,需对上述5个设计变量进行重点设计。开发的分析软件能有效用于航空飞行器锁机构的运动精度分析,真实体现锁机构在实际工作中的运动误差和传力方向,同时也为锁机构的尺寸设计优化提供理论依据。     

基于Pearson-KPCA和LSTM的伺服电机滚动轴承剩余寿命预测

针对伺服电机滚动轴承的寿命预测，提出一种基于皮尔逊相关系数及核主成分分析的长短时记忆网络预测方法。提取滚动轴承的时、频域信号，通过移动平均法进一步获取相关特征，并采用皮尔逊相关系数筛选高度相关特征指标，利用KPCA提取高度相关特征指标中的若干主成分；将第一主成分作为长短时记忆网络模型的输入对滚动轴承进行剩余寿命预测。采用IMS轴承数据集进行验证，得到的轴承寿命预测RMSE值和可决策系数值分别为0.054 3和0.989。将其与长短期记忆网络模型和BP神经网络的预测结果进行对比，证明所提方法具有较高的精度。     

800MN模锻压机主动同步系统的建模与分析

提出了一种以主动纠偏原理为基础的模锻压机平衡控制系统,通过解析法和拉氏变换法,对模锻压机系统的活动横梁、驱动缸以及驱动系统完成数学建模,同时分析了偏心载荷作用于活动横梁不同位置时系统的同步纠偏精度。在简化控制变量的基础上,利用MATLAB软件进行仿真。分析结果表明,活动横梁在最大压制速度、最大偏心载荷、偏心载荷作用点最远处时的主动纠偏调整时间最长,调整时间为2.00 s,主动同步纠偏精度为0.714 mm·m-1;相比于现有基于被动纠偏原理的同步平衡控制系统,主动同步系统的纠偏调整时间更短,纠偏精度更高。     

High-speed EDM milling with moving electric arcs

A novel high-speed electrical discharge machining (EDM) milling method using moving electric arcs has been proposed in this study. We connected a copper electrode rotating rapidly around its axis and a work piece to a DC power supply to generate a moving electric arc. To ensure high relative speed of any point on the electrode with respect to the work piece, the electrode was shaped like a pipe. It was observed that the electric arcs move rapidly within the discharge gap due to the revolution of the tool electrode, removing the materials on the electrode along the track of the arc roots. To explore the characteristics of machining with moving electric arcs, an EDM milling apparatus was devised. Two planes with approximately the same roughness were machined separately by this equipment and a traditional EDM machine for comparison. It was found that a much higher material removal rate can be easily achieved by EDM milling with moving electric arcs. In the meanwhile, wear of the tool electrode in this new method is negligible, which is greatly favorable for machining accuracy. The microstructures of these surfaces were also investigated for further information.     

铸铁强度、硬度的液态预测

结合热分析数据和光谱分析数据,在铁液浇注前对预测抗拉强度、布氏硬度的方法进行了摸索：只根据热分析数据,预测铸铁抗拉强度和布氏硬度的准确度相关系数R只能分别达到0.882和0.769;只根据光谱分析数据,预测铸铁抗拉强度和布氏硬度的相关系数R只能分别达到0.84和0.76;采用热分析数据与光谱分析数据相结合,预测铸铁抗拉强度、布氏硬度的相关系数R可达0.99以上.同时,预估了热分析数据与光谱分析数据相结合方法的优点：（1）降低材质废品率;（2）优化配方和熔炼工艺;（3）节约能耗,降低生产成本.     

如何保证JH25系列双点压力机的滑块运动精度

分析了影响双点压力机滑块运动精度的主要因素并提出了解决的办法。     

用于电动工具转子的全自动平衡机的影响系数标定方法研究

影响系数的精确性对转子动平衡机的精度有十分重要的影响。为了提高影响系数的精度可以从两个方面着手改进：一是降低对操作工的依赖性，在影响系数标定过程实现程序化；其次是增加测点数然后求其平均值。为了降低PLC处理数据过程中的计算复杂程度，在传统的影响系数法的基础上提出了四等分平均法。实验数据表明了该方法求取的影响系数的有效性和可靠性。     

一种用于差速器壳体再制造的自动堆焊专机的设计

差速器壳体内的半轴齿轮座平面磨损是差速器常见的一种失效形式,可以通过表面工程的方法进行批量再制造。本文结合亚激光瞬间熔技术,通过功能分析,选择堆焊的工艺方法,设计了一种用于差速器壳体磨损部位修复的再制造专机。专机主要由工件旋转驱动机构、焊枪水平移动机构、焊枪垂直移动机构、焊丝自动送给机构和焊枪夹持机构组成,在工件转动的同时,焊枪做径向运动或间歇移动,形成螺旋线或同心圆焊道的堆焊层,实现对磨损部位的再制造修复,可用于对差速器壳体的批量化再制造生产。     

Modeling of Reactive Diffusion: Mechanism and Kinetics of the Intermetallics Growth in Ag/Ag Interconnections

The phenomenological model describing the growth of intermetallic phases in multi-component systems is presented. Full time-dynamics approach is applied without the often-used simplifications such as flux constancy. General form of the species flux is considered, which consists of chemical potential gradient as a driving force for diffusion with additional drift term. Stefan-type (moving) boundary conditions are applied. In the present form, the model assumes local equilibrium at each interface and that the process of growth of intermediate phases is controlled by diffusion of reagents through the layers and/or chemical reactions at the boundaries. The model is solved in its full generality. Numerical method for the solution of the problem has been developed. Specially selected change of dependent variables transforms the moving boundary problem into an equivalent fixed boundary problem. Such problem has been treated using the method of lines which converts partial differential equations into a system of ordinary differential equations, which is subsequently solved numerically. The obtained solution was tested and compared with analytic ones available in special cases, showing satisfactory agreement. The growth of intermetallic phases in Ag/Sn/Ag system has been modeled and compared with experimental results.     

摩擦系数对仪器化压入测试结果影响的有限元分析

针对材料弹性模量仪器化压入识别的两种代表性方法——Ma方法和Oliver-Pharr方法,应用有限元数值模拟,分析了金刚石压头与具有典型加工硬化特性的金属类被测材料之间接触面摩擦系数对弹性模量识别精度的影响,分析结果表明:摩擦系数介于0～0.2范围时,采用两种方法,弹性模量识别精度对摩擦系数的变化较敏感;摩擦系数大于0.2之后,两种方法对摩擦系数变化的敏感性降低,弹性模量的识别精度趋于稳定.对两种方法的测试精度进行比较可以看出,Ma方法测试结果的精度和相对于摩擦系数变化的稳定性均好于OliverPharr方法,仪器化压入实验应使用Ma方法识别材料的弹性模量.两种铝合金材料的实验数据表明,将摩擦系数对测试结果的影响进行修正,可有效提高Oliver-Pharr方法弹性模量的识别精度.     

Investigation of dielectric properties of brick materials as a function of moisture and salt content using a microwave impulse technique at very high frequencies

A pulsed microwave method using a frequency range of about 7 GHz has been developed based on the principle of the pulsed radar method. This method is employed for the non-destructive quantitative determination of the moisture content and distribution in brickwork. The measurements are more precise than previous measurements that have used frequencies below 1 GHz. Owing to the shorter wavelength and the higher absorption coefficient of water in this frequency region, both real and imaginary parts of the complex dielectric properties are measured with a higher accuracy. The expected non-linear relationship between the dielectric properties of several building materials and their moisture content and salt concentration (NaCl) requires calibration measurements. Therefore, systematic measurements on brick material, like sand-lime brick, solid brick, hollow brick and porous concrete, have been carried out. The results are demonstrated and compared with actual theoretical models.