激光熔覆扫描方式对薄壁圆筒变形的影响研究

为了研究在激光熔覆过程中不同的扫描方式对薄壁圆筒变形的影响,实验通过在熔覆过程中利用传感器测量指定位置的动态变形过程和三坐标测量最终变形数值的方式,分析圆筒不同点位数值变化和熔覆圆筒自由端面的形变情况。结果表明,在单向熔覆扫描方式中,平行轴扫描径向整体变形小于周向扫描,轴向变形是圆周扫描的1/5。连续扫描中周向扫描的径向变形靠近自由端变形大于平行轴扫描,远离自由端变形小于平行轴扫描,轴向最终变形程度比平行轴大28.5%。周向扫描的方向性对于轴向上的变形无明显差别,主要区别在径向上的变形。该研究结果对熔覆在薄壁圆筒件上的变形具有一定的参考意义。     

混合单频激励下连续扫描激光多普勒振动测试

提出了一种混合单频激励下激光连续扫描振动测试方法,提高了连续扫描激光多普勒振动测试效率。首先,基于单频激励下连续扫描激光多普勒振动测试的原理,研究了混合单频激励下连续扫描激光多普勒振动测试技术,提出了适合混合单频激励的结构工作变形提取方法;其次,通过仿真测试,从理论上验证了方法的有效性;最后,以悬臂梁结构为例,进行了连续扫描和离散点扫描测试的试验验证。结果表明,混合单频激励下的连续扫描激光振动测试及分析方法可准确获得结构工作变形,具有效率高、空间分辨率高等优点,对进一步的工程应用具有实用价值。     

薄壁件激光熔覆增材制造扫描策略试验研究

激光熔覆增材制造技术可以加工更复杂的零部件,具有广阔的应用前景。环形薄壁件是典型的复杂零部件,激光扫描策略对此类零部件成形质量具有重要影响。以Fe313为熔覆材料,设计了4种激光扫描策略。结合试验研究,分别从环形薄壁件顶端平整性、显微组织性能以及显微硬度三个方面研究了激光扫描策略对环形薄壁件成形质量的影响规律。研究结果表明:激光同向扫描策略优于激光反向扫描策略,而激光变点同向扫描策略优于激光定点同向扫描策略。     

含圆形缺孔平板结构振型的连续扫描激光测试

为了实现含任意圆形缺孔的平板结构的振动变形测量,提出了一种子区域划分测试与振型重构的激光连续扫描多普勒测试方法。首先,将任意圆形缺孔的平板结构表面通过子区域划分,得到完全覆盖的多个矩形和圆环形扫描的子区域,并分别使用恒速直线连续扫描和螺旋线扫描的方法,得到各子区域的振动变形;其次,考虑子区域分别扫描中存在的振幅比例、基准平面和旋转角度不同以及节径两侧反向振动等问题,拼接和重构所有子区域的振动变形,得到整体结构的振动变形;最后,将振型结果与仿真结果进行对比,模态置信因子（modal assurance criterion,简称MAC）均大于0.95,验证了方法的有效性。该方法可实现含有任意圆形缺孔的平板结构的连续扫描激光振动测试,具有效率高、测点密集等优点,对进一步提高其工程应用的适用范围具有重要作用。     

激光再制造薄壁件控形的研究进展

激光再制造技术具有修复精度高、修复件性能优异以及可进行柔性加工等优势,可有效解决损伤零部件快速抢修的难题,满足了工程上行动快速性和携带便捷性的需求。需要修复的零件具有轻量化和结构紧凑的特点,广泛应用于工业等重要领域。目前,激光增材修复复杂薄壁件仍存在翘曲变形的瓶颈,因此翘曲变形是亟待解决的重要问题。文章综述国内外激光再制造修复薄壁件控形的相关研究进展,指出激光再制造修复薄壁件控形存在的主要问题和今后的研究方向,以期为激光再制造修复薄壁件控形研究提供指导。     

带齿薄壁短圆筒振动试验模型的相似设计方法

针对带齿薄壁短圆筒振动分析的试验模型简化问题,基于相似理论提出一种动力学相似模型的设计方法。以带3个锥形齿的薄壁短圆筒为典型研究对象,应用Donnell非线性应变-位移理论建立数学模型,得到带锥形齿薄壁短圆筒的频率方程,并使用量纲分析法建立带锥形齿薄壁短圆筒原型与完全几何相似模型的动力学相似关系,在此基础上,重点研究简化为不完全几何相似的相似模型设计方法,并推导了理论计算公式。为简化说明,以将薄壁短圆筒上3个锥形齿简化为T形齿为例,分别给出将其中1个锥形齿简化为T形齿、2个相邻较近的锥形齿简化为1个T形齿和3个锥形齿简化为2个T形齿等三种不同情况的设计方法,并采用有限元法对简化前后的原型和模型的固有特性进行对比,验证了所提出相似设计方法的有效性和正确性。     

磁流变液励磁固化夹持对薄壁件模态参数的影响分析

针对薄壁件加工颤振问题,以磁流变液作为相变装夹材料,研究磁流变液励磁固化夹持对薄壁件模态参数的影响。设计了一套悬臂式薄壁件磁流变液柔性夹具并进行了实验。实验测试了磁流变液的力-位移曲线;基于有限元材料库二次开发,仿真分析了磁流变液夹持下的薄壁零件模态参数变化规律;进行模态敲击实验,验证了薄壁工件模态参数变化规律。仿真与实验结果均表明,随着励磁电流增加,薄壁零件的固有频率增加,系统刚度增大,磁流变液柔性夹具励磁固化夹持效果增强。     

基于激光测振的转动自由度模态识别方法

提出了一种基于多普勒激光测振技术的转动自由度模态振型测试与识别方法。首先,利用多普勒激光测振技术测量试验结构上各测点及其相邻点的平动自由度同步时域响应; 其次,通过差分法计算测点转动自由度时域响应以得到频响函数; 最后,对平动与转动自由度频响函数进行模态分析,即可获取各测点的平动与转动振型。通过对平板的试验分析,验证了基于多普勒激光测振技术进行转动自由度模态振型识别的可行性和准确性,为转动自由度模态振型的测试与识别提供了一种有效的解决方案。     

三跨连续箱梁桥的模态试验研究

由于测量导线长度和加速度传感器数量的限制,本文用有效独立法对测点进行了优化和选择.选取其中的两个测点作为固定点,用分段、分批测量的方法对某三跨预应力钢筋混凝土连续箱梁桥在环境随机激励的条件下进行了振动测试,并且基于测点间的传递率对此桥进行了模态参数识别.     

含矩形缺孔的平板结构工作变形的激光连续扫描测试方法

设计一种基于扫描路径规划策略的激光连续扫描多普勒测试的方法,以实现含任意矩形缺孔的平板结构的工作变形测量.通过规划激光扫描路径设计,实现包含任意矩形缺孔的平板结构表面的连续扫描;针对分区域多路径扫描存在的振型错位和节径两侧反向振动问题,进行振型重构的实验数据处理,得到结构的工作变形;将其与逐点式扫描激光测试结果进行对比...     

基于图像处理的激光扫描三维尺寸测量技术的研究

发动机气缸垫精确三维尺寸的获得是气缸垫质量检验及其样品反向工程的关键。介绍了一种用于发动机气缸垫及其类似的大尺寸平面薄板状零件测量的基于图像处理的激光扫描三维尺寸测量技术 ,并对测量试验结果进行了分析。     

基于激光扫描的环形锻件径向尺寸测量方法

在环形锻件环轧成形过程中,径向截面尺寸数据在很大程度上影响着环形锻件的锻造精度。由于轧制环境的复杂性以及高强度的噪声干扰,扫描数据量很大,据此测量得到的径向尺寸精度较低,因此,提出了一种环形锻件径向截面尺寸测量新方法。对激光扫描数据建立信息空间集合,并以连续的同心圆划分信息空间;根据信息空间内各区域间的信息关系,引入一致连续性系数并结合梯度下降法来求解待定系数;根据扫描数据点密度设定精简比率,结合精简比率与待定系数来确定每一同心圆各部分需要保留的点数,删去其余点及两同心圆相交部分的重复点;重复上述方法遍历激光扫描数据,对环形锻件的径向截面激光扫描数据进行处理。将该测量方法应用在实验中,从处理后的激光扫描径向截面形线数据中提取径向截面各尺寸数据,将处理前后所测得的数据与真实值进行对比,发现处理后得到的数据精度更高,误差更小,证明了该方法的可行性。     

激光扫描测头自适应调整方法研究

针对被测物和环境光的多样性对激光扫描测头的测量精度造成的影响,提出一种基于图像质量评价和光条成像质量评价的自适应调整方法。该方法基于图像归一化照度对图像质量进行评价,依据评价结果对摄像机参量进行调整;基于光条横截面归一化高斯模型对光条质量评价,依据评价结果调整激光光强。通过试验,分别得出了图像质量和光条质量评价标准,为实现激光扫描测头的自适应调整提供了一种方法。     

基于COMET400激光扫描仪的小型零件测量方法

对COMET 40 0激光扫描仪小型零件扫描测量方法的不足进行了改进 ,提出了建立辅助扫描测量参考点匹配坐标系统的方法 ,从整体上提高了扫描测量点云的质量 ,保证了重构曲面的光顺性要求。大量小件测量对比试验和现场应用验证了该方法的可行性     

适用于网壳结构的模态测试法及数值检验

提出了一种适用于网壳结构的模态测试方法.该方法联合使用单点瞬态冲击激励和复模态指示函数法,通过对激励位置的优化选取来分离密集模态,以减轻识别过程中密集模态间的混叠程度.复模态指示函数法是一种先进的频域模态识别方法,能够快速、自动地确定结构模态参数,优于传统的峰值检测法.文中对该方法进行了数值模拟,结果表明,该方法能够确保网壳结构模态参数识别的有效性和准确性.     

基于BP算法的激光扫描测量误差补偿

针对激光扫描仪测量精度相对比较低,不能满足一些高精度零件的测量要求,在研究激光测量原理的基础上,通过分析和试验验证,确定了倾斜角度和工件焦距设置位置这两个影响测量误差的主要因素。以这两个因素为输入样本,建立误差影响因素的BP神经网络模型,实现了测量误差的软件补偿。试验证明,此方法在很大的程度上对误差进行了补偿,提高了测量精度。     

基于连续小波变换的三自由度链模型模态参数辨识

采用连续小波变换的方法,在大型结构模态参数辨识方面提出了系统化的辨识流程,并对相近的频率所造成的辨识难点提出了解决的办法。通过三自由度模型模态参数的辨识,表明连续小波变换对于大型结构的模态参数辨识准确度高,具有现实意义。     

基于Workbench的某型试验枪架系统模态分析

试验枪架系统用于代替射手进行自动射击,为了减小共振对结构产生的破坏及其对射击精度的影响,在结构设计完成后必须对系统的振动特性进行分析,文中通过将在Solidworks中建立的几何模型简化后导入Ansys Workbench中进行模态分析,从而得到其固有频率及振型,分析了变形产生的原因并找出了薄弱环节,为以后的模态试验及优化设计提供依据。     

一种面内行波旋转超声电机的模态试验方法

为检验一种面内行波旋转超声电机定子结构动力学设计的优化设计方法,探讨了一类利用圆环面内弯振模态超声电机定子的模态试验方法.首先,分析了该面内行波旋转超声电机的工作原理;然后,基于有限元分析软件建立了电机的有限元模型,分析了其工作模态的特点;最后,结合PSV-300-B型激光扫描多普勒测振仪的测量原理,提出了通过测量圆环轴向振型识别该类型超声电机工作模态的测试方法.试验结果表明,该方法能够有效地检测出该面内行波旋转超声电机的工作模态,为利用圆环面内弯振模态的一类超声电机的模态试验和进一步优化设计提供了参考.