UG集成环境下数控机床虚拟样机的实现

数控机床是一种重要的技术装备。为提高数控机床的设计水平和能力,在数控机床的设计开发过程中需要引入新的技术和设计手段。为把虚拟样机技术应用到数控机床设计开发的工程实践中,基于虚拟样机的概念讨论了数控机床虚拟样机的具体实现过程,分析比较了实现该过程的分布式软件平台和UG集成软件平台的特点。以数控铣床新产品开发为例,研究了UG集成环境下数控机床虚拟样机的构建与仿真过程,包括数字模型与装配、运动仿真、结构分析以及在虚拟样机上的加工仿真,给出了相应的示例。研究表明,应用UG的各功能模块可以有效地构建数控机床的虚拟样机并对其进行全面的仿真,使所设计的数控机床得到全面优化,为数控机床的开发设计提供了一种可行的先进方法。     

刀尖圆弧半径对单晶铜纳米切削过程影响的分子动力学分析

采用分子动力学方法对不同刀尖圆弧半径时在纳米级尺度下切削加工单晶铜表面的过程进行分子动力学建模、计算与分析,研究不同刀尖圆弧半径对单晶铜纳米切削过程中微观接触区域原子状态和作用力变化的影响规律.研究结果发现:在单晶铜纳米切削过程中,切削作用力、位错及位错发射等缺陷随着切削厚度或刀尖圆弧半径的增大而增加;在相同切削厚度,相同切削距离下,刀尖圆弧半径越大,在刀具前方堆积的切屑体积越小.此外,在切削距离为1 nm时,切削作用力发生突变;在切削距离1 nm到2 nm时,可以明显看到随切削距离的增加,刀尖圆弧半径越小,切削作用力上升幅度越大.在切削距离为3.5 nm时,切削作用力基本保持稳定波动,其主要原因是位错等缺陷的产生引发作用力的波动.     

纳米尺度单晶锗各向异性摩擦磨损性能试验研究

利用纳米压痕仪和原子力显微镜,分别对单晶锗Ge(100)、Ge(110)、Ge(111)3种晶向的表面进行纳米尺度下的摩擦磨损试验。在较大载荷的条件下,3种不同晶面取向的单晶锗磨损情况均呈现沟槽形式,沟槽两侧出现明显的碎屑堆积现象。在划痕试验过程中,单晶锗的磨损性能受晶面取向影响较小;单晶锗的摩擦力随着滑动速度的增加而增加。而且,随着滑动速度的增大,晶体表面出现严重的磨损-沟槽损伤,沟槽两侧碎屑堆积的体积也越来越大,沟槽的深度也逐渐增大;单晶锗在较低载荷下,摩擦力基本保持稳定,但随着载荷的增大,单晶锗的摩擦力呈非线性增长,载荷增大一定值时,晶体表面发生明显的由塑性变形向脆性破坏转变的脆塑转变过渡过程,导致单晶锗表面发生脆性剥离,形成沟槽两侧碎屑堆积。     

HDPE塑料螺旋管的推广和应用

介绍了塑料螺旋管的发展、性能、优点,针对塑料螺旋管的推广和应用,结合塑料螺旋管在生产和施工中的特点进行分析,通过比较得出HDPE螺旋管以其独特的优点,在工程中有着十分广泛的应用前景。     

基于单片机的烤烟房多点温湿度测控系统

烟叶烤房要实现对温湿度的精准控制就必须进行多点监测控制.基于这一要求,设计了一种基于AT89C51微处理器和SHT11数字温湿度传感器的智能测控系统,能够高效率地实现同时对多点采样控制,且系统结构简单,鉴于烤房内温湿度变化的时滞性、非线性特点,采用了模糊控制算法,用组态软件作为上位机系统监测软件,RS 485为串口通信接口实现了对现场和远程的有效测控,为现代化烟叶烤房的集中管理提供了一种途径.     

压电微定位台的率相关动态迟滞建模及参数辨识

针对压电微定位台固有的率相关迟滞非线性严重限制其微定位精度的问题,研究了基于Backlash-Like的Hammerstein率相关迟滞非线性模型及其建模方法。以改进的Backlash-Like分段辨识模型描述压电微定位台的静态非线性特性,结合ARX(Auto Regressive eXogenous)模型,建立描述压电微定位台的率相关动态迟滞模型。同时,针对传统的粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)进行模型参数辨识时易陷入局部最优的问题,提出一种具有交叉变异策略的改进型粒子群算法进行模型的参数辨识。实验结果表明:与传统的Backlash-Like模型相比,改进的Backlash-Like分段辨识模型在输入电压为60V,频率为2Hz的信号时,模型辨识的最大误差由0.68μm下降到了0.104μm,最大相对误差由2.69%下降为0.35%。当压电微定位台输入电压为60V,频率分别为30Hz,60Hz和90Hz的单频信号时,Hammerstein率相关迟滞模型较Backlash-Like分段辨识模型,均方根误差由0.393 1～0.700 6μm下降至0.054 1～0.190 4μm,相对误差由1.721%～3.087%下降至0.236%～0.831%。验证了基于改进Backlash-Like的Hammerstein率相关迟滞模型较传统的Backlash-Like静态迟滞模型能精确地描述压电微定位台的率相关动态迟滞特性,具有较好的频率泛化能力,提高了压电微定位平台的定位精度。     

基于SIMAN/CINEMA的制造车间可视化防真研究

提出了基于ＳＩＮＡＭ／ＣＩＮＥＭＡ的制造车间可视化仿真的开发思路和实现方法,对优化制造车间生产性能具有重要意义。同时,也为虚拟制造系统的研究提供了一个基础。     

ANSYS与Pro/ENGINEER之间模型数据转换的研究

ANSYS作为一种强大的有限元分析软件,它与其它CAD/CAE/CAM系统之间模型数据转换是非常必要的。本文论述了在三维实体造型软件Pro／ENGINEER2001与有限元分析软件ANSYS 7.0之间进行数据转换的方法,并着重介绍了如何配置ANSYS内置的ANSYS-Pro／ENGINEER接口,实现了不同软件之间紧密结合并形成了个良好的CAD/CAE集成应用环境。     

微/纳尺度接触力学行为有限元数值分析研究

微/纳尺度接触问题已成为制约微机电系统发展的关键性问题。针对这一问题,以纳米压痕技术为基础,首先分别应用赫兹理论和弹塑性理论分析了不同阶段的接触过程,然后运用有限元分析软件Ansys建立了有限元分析模型,进行了不同载荷下的接触分析,获得了相应的应力和应变分布规律等。然后利用纳米压痕技术进行了实验对比分析。证明了两种研究方式的力学规律一致。从而证明了有限元方法在微/纳尺度接触力学研究方面的可行性。