柔性制造单元桁架机械手上下料控制程序设计

针对当前小型精密轴类零件制造自动化程度低及加工质量不稳定等问题,规划了以桁架机械手为上下料装置的FMC布局及上下料控制流程,以SIMATIC S7-1200系列PLC为控制器,完成了主要硬件设备选型和I/O信号地址分配,设计了CNC与PLC信息交互、桁架坐标轴控制和机械手气动夹爪控制等功能模块的PLC程序,并进行了程序仿真与样机调试试验。试验结果表明,该桁架式机械手控制系统运行平稳、性能可靠,显著缩短了FMC非切削时间,提高了生产效率。     

基于ASD儿童需求分析的干预APP交互设计研究

目的 目前我国自闭症谱系障碍儿童数量逐年上升,为提升ASD儿童干预APP的训练效果、提高界面设计中合理决策的效率,提出一种基于Kano-熵权法的ASD儿童需求分析方法。方法 首先,基于Kano模型收集ASD儿童干预APP的需求,并根据相对满意度系数将其分为基本型、期望型、兴奋型三类;其次,运用熵权法计算各项需求指标的客观权重值;然后,结合权重值大小与ASD儿童干预训练的相关性进行案例设计实践,并通过人机交互测试验证基于ASD儿童需求分析的干预APP是否有效地发挥了干预APP的效能。结论 融合Kano-熵权法的ASD儿童干预APP交互设计,将需求指标分为内容性、操作性和视觉性三个维度且内容性需求所占比重最大,在此基础上运用人机交互测试验证APP的干预效果,发现改进后的APP可以丰富界面内容、提升干预操作、增强视觉吸引力。基于ASD儿童需求分析的干预APP交互设计通过对内容、操作及视觉性需求的优化,能够增强指示性、延长训练时长,提升干预训练的有效性,为后续相关设计提供了参考和依据。     

Cr、Fe置换优化α-Al(MnCrFe)Si相稳定性、电子结构及力学性能

利用第一性原理计算了α-AlSiMnCrFe化合物稳定性、电子特性、力学性能及其弹性各向异性。AlSiMnCrFe化合物的形成焓以及结合能均不大于0,表明这些化合物都具有较好的热力学稳定性。Al₁₀₂Si₁₂Mn₁₆Cr₂Fe₆形成焓最低,说明此化合物比其他AlSiMnCrFe化合物稳定性好。AlSiMnCrFe化合物结合键主要种类有金属键、共价键以及离子键。Al₁₀₂Si₁₂Mn₁₆Cr₈体模量最高,达104.3 GPa;Al₁₀₂Si₁₂Mn₁₆Cr₈弹性模量和剪切模量最大,分别为156.9 GPa和63.6 GPa。根据弹性模量3D曲面图以及投影图可知,AlSiMnCrFe化合物具有弹性各向异性。     

富La、Ce混合稀土和Mg协同作用对Al-9.5Si合金组织演变的影响

为分析富La、Ce混合稀土(RE)和Mg元素协同作用对Al?9.5Si合金组织演变的影响,采用凝固曲线测试、金相显微镜与扫描电镜观察等手段对不同成分的Al?9.5Si合金样品的形核温度、微观组织形貌等进行了研究.结果表明,相比于单独加入RE或Mg,向Al?9.5Si合金中同时加入1.5％Al?10RE和0.4％Mg使合...     

6061铝合金FSW焊缝时效组织与力学性能研究

研究了6061铝合金搅拌摩擦焊接(FSW)焊缝单级时效和二级时效处理后组织与力学性能变化,结果表明:6061铝合金FSW焊缝固溶后自然时效处理,硬度为52HV,抗拉强度200 MPa;6061铝合金FSW焊缝固溶后再经(180 ℃×6 h)单级峰时效(T6态),硬度为93HV,抗拉强度为320 MPa,伸长率为12%;6061铝合金FSW焊缝经120 ℃×4 h+180 ℃×4 h二级峰时效处理后,硬度为112HV,抗拉强度为375 MPa,伸长率为11%。二级峰时效的试样组织中出现了条絮状析出相,并与针状析出相发生缠结,对位错移动产生阻碍,这是铝合金FSW焊缝经二级峰时效后强度和硬度比单级峰时效更高的重要原因。     

转向系统主动容错多输入多输出模型自适应控制

为了提高电动汽转向系统主动容错控制能力,开发出一种包含多输入多输出参数的无模型自适应控制(Multi-input multi-output model free adaptive control, MIMO-MFAC)技术。当转向系统出现故障问题时,通过四轮驱动电机形成横摆力矩方式来提供补偿功能,确保汽车达到目标车速并与既定轨迹保持有效跟踪状态,从而保证安全行驶控制性能。仿真结果表明容错系统可以确保汽车在高速工况下不具备转向控制能力时也可以完成汽车调控。设置容错系统可以使汽车横摆角速度差值低于0.000 5 rad/s,汽车横向位置差值低于0.110 5 m,确保汽车处于10 cm的安全区间内。测试结果和仿真结果相符,表明本主动容错控制系统可以使汽车线控转向系统。横摆角速度达到了0.000 4 rad/s的最大差值,并产生了0.110 2 m的最大横向偏差,确保转向系统出现故障的情况下也可以控制汽车被控制在安全区间内。     

基于Deform的汽车法兰盘体零件锻造成形工艺

精密锻件在工艺设计初期通常存在多种成形工艺方案,为确定最合适的工艺,以汽车法兰盘体零件为研究对象,应用CAE分析软件Deform-3D进行了热力耦合数值模拟。由于零件结构复杂,通过分析可知无法一次成形,结合塑性成形技术,初步确定了3种成形工艺方案。首先,从锻件的成形质量及模具使用寿命方面进行了全面的分析和比较。然后,通过建立数学评估模型从应力值、应变值、模具载荷值、零件损伤值等多方面进行优选。结果表明,方案3在锻件质量、模具使用寿命等各方面均存在优势。最后,采用方案3成形工艺进行了生产试验,获得的法兰盘体零件成形饱满,外形良好、无缺陷。通过有限元技术与数学模型的有机结合,能够高效地获得最佳工艺,大大降低试模成本。     

泡沫金属基相变蓄热单元管蓄热性能研究

用LB方法研究了相变蓄热单元管内融化过程,以蓄热量及融化速率为评价标准分析了不同操作参数及泡沫金属结构对相变蓄热单元管的强化蓄热作用。填充泡沫金属有利于提高管内的融化速率,是一种可行、高效的方法。泡沫金属的结构对融化速率影响较大,孔隙率越小融化速率越高,但孔隙率的减小使得单管内相变材料装载量急剧下降;泡沫金属体积热容越大,温度变化越慢,不利于融化速度的提升;导热系数对融化速率的影响较大,导热系数越高相变材料融化越快,同一时间段内,管内整体温度相对较高,蓄热量大。     

热源参数对切削性能影响的有限元分析

从工件塑性变形和刀具与工件摩擦的角度出发,分析了切削仿真过程中热量的来源,分别针对不考虑切削热、只考虑塑性热、只考虑摩擦热、同时考虑塑性热及摩擦热四种工况,研究了切削仿真过程中的切削力、切削温度、工件应力和应变以及能量的变化规律,并对不同工况下的仿真效率进行了对比分析.结果表明:在热源参数的软化作用下,切削力和工件应力...