考虑不同类型可靠性-成本函数下的可靠性优化设计

在可靠性冗余优化设计时，完成某个子系统功能的元件可能不止一个种类。不同种类的元件有不同的可靠性、成本及重量等参数指标，且可靠性-成本函数也可能为非连续函数。考虑子系统中冗余组件的多样性以及可靠性-成本之间可能的三种函数关系，即简单的阶跃函数、连续函数以及分段连续而在分段点不连续的非连续函数，建立了可靠性冗余优化的混合整数非线性规划数学模型，并以实例进行了说明。     

高速冷滚打成形过程的有限元数值模拟

通过对高速冷滚打成形原理进行分析,利用有限元软件Abaqus对LY12铝合金高速冷滚打成形过程进行数值模拟;计算了成形过程中的变形击打力;并利用自行设计的试验装置进行了连续成形过程中变形击打力的试验验证。结果表明:高速冷打滚成形的数值模拟结果与实际试验结果基本一致,验证了数值模拟的有效性,为进一步深入研究高速冷滚打成形技术奠定了理论及应用基础。     

丝杠冷滚打成形过程金属流动规律研究

通过数值模拟与试验相结合的方法研究了丝杠冷滚打成形过程中的金属流动规律,论述了丝杠冷滚打成形原理,建立了丝杠冷滚打成形过程的数值模拟方案;根据对应力场、应变场数值模拟结果的分析,进行了丝杠冷滚打成形试验,对试验获得的丝杠工件金相组织变形、硬度分布及硬化层分布进行分析研究。结果表明:成形工件的齿槽底部最先滚打的点相比最后滚打的点变形量小;齿槽底部硬度增大,沿其底部法线方向有一定深度的硬化层,使材料硬度和强度得以提高;初步获得冷滚打过程中的金属流动规律,为进一步揭示丝杠冷滚打成形工艺的成形机理以及精确参数控制提供指导。     

等静压支撑单点增量成形力的研究

在单点增量成形过程中,板料背面悬空不受任何支撑,仅依靠工具头和板料之间的挤压作用对板料进行无约束成形,易造成板料成形精度不高。本文提出了一种等静压支撑单点增量成形新技术,在成形过程中为板料提供有效支撑。以1060铝板为研究对象,分析等静压参数对成形力的影响规律。结果表明:静压支撑单点增量成形,水平方向的力F_x和F_y较传统的单点增量成形有一定的增加,但增加幅度不大,轴向力F_z变化比较大,随着静压的不断增加,轴向力不断增大。设计开发静压系统,通过实验验证,获得静压条件下成形力的变化规律,并验证了仿真的正确性。     

质量屋中考虑竞争性评估的技术特征重要度确定

在质量功能配置的产品规划阶段,技术特征重要度的确定对于整个质量屋的优化决策以及下一阶段的配置决策有着重要的作用.但现有处理方法不能很好地考虑质量屋中市场竞争性评估和技术竞争性评估信息,对此提出了一种确定产品技术特征重要度的方法.利用建立起来的产品规划质量屋中的信息,综合考虑市场竞争性评估和技术竞争性评估,根据已有的基于语言术语的专家经验和知识,引人人工神经网络,实现基于神经网络的模糊推理,从而有效地进行产品技术特征重要度的评估,并以实例分析了该方法的可行性.     

具有离散和连续型技术特征的质量屋优化模型

在利用QFD(质量功能配置)进行产品规划决策时,根据已经建立的质量屋中的信息,帮助设计人员确定出满足顾客需求的技术特征目标值,用于指导新产品开发,是质量屋决策模型的主要目标。已有的规划模型大多不能直接给出技术特征目标值,而且在建立模型中没有考虑离散型,而是把离散型技术特征和连续型技术特征等同考虑,从而使得规划结果不能很好反映实际情况。充分利用质量屋中的信息,同时考虑离散型技术特征,提出了一个质量屋优化模型,并给出了实例。     

静压支撑单点增量成形精度研究

在单点增量成形过程中,无模成形的固有特点易导致成形精度不足,制约了单点增量成形技术工业化应用。将静压支撑引入单点增量成形过程中,可为板料提供有效支撑,形成一种新型的静压支撑单点增量成形方法。以1060铝板圆锥台件为对象,分析静压参数对成形过程的影响规律。结果表明:静压支撑单点增量可以减小成形应力,在一定工况下,适当的静压可以降低弯曲过渡区和整体的回弹量;在工艺条件下,选择60 k Pa的静压参数可使单点增量成形精度达到最佳,同时改善零件成形质量。     

多订单环境下的多资源优化配置

针对多订单环境下的多资源配置问题,以总流程时间为优化目标,以多种资源为配置对象,综合考虑成本和时间因素,建立了该问题的数学模型;设计了精英保护遗传算法。最后以实例验证了该问题数学模型的正确性和求解算法的有效性。结果表明,最优解的加工资源相对分散,避免了由于个别加工资源使用频率过高而导致总流程时间的增加。     

金刚石线锯横向超声振动切割SiC单晶表面 粗糙度预测*

把横向超声振动应用到金刚石线锯切割硬脆材料加工中,基于冲量原理分析了线锯横截面上不同位置处金刚石磨粒对工件的法向锯切力。应用压痕断裂力学理论,定量分析了在法向和切向载荷共同作用下磨粒下方中位/横向裂纹扩展的长度和深度。研究了振动磨粒在工件上间歇加载和卸载使横向裂纹优先扩展并抑制中位裂纹扩展的屏蔽效应。建立了横向振动线锯切割硬脆材料时线锯横截面不同位置处磨粒的材料去除模式模型,得到了横向振动线锯切割硬脆材料晶片表面粗糙度的预测公式。以SiC单晶为切割对象,进行普通线锯和横向超声振动线锯切割对比试验,测定线锯的锯切力和晶片表面粗糙度,并对表面形貌进行观察。结果表明,横向超声振动线锯切割SiC是以脆性去除为主塑性去除为辅的混合材料去除模式;同等试验条件下,超声振动线锯切割能使晶片表面粗糙度降低25.7%。表面粗糙度测试结果与理论预测具有较好的一致性。     

冷滚打成形中滚打深度与回弹规律的仿真

为了有效地控制回弹对成形件精度的影响,针对变形量与回弹量之间的关系进行研究。依据冷滚打成形的基本原理,应用ABAQUS软件建立了有限元动态仿真模型,通过仿真获得了不同滚打深度下成形齿槽截面在切向、轴向和径向的变形规律与回弹量。由于动态仿真后工件内部的力处于不平衡状态,不能直接进行回弹求解,所以在动态仿真结果的基础上建立了静态仿真模型,通过静态分析获得了不同滚打深度成形齿槽截面各部分在切向、轴向和径向的回弹规律。在改装的实验设备上进行冷滚打成形实验,获得了工件廓形,并将其与相同工艺条件下的仿真结果进行比较,验证了仿真结果的正确性,为有效控制回弹对成形精度的影响提供了参考。