模具曲面加工中根切问题的研究

本文针对模具曲面数控加工中经常出现的根切问题,通过软硬件协作实现数据连接,根据工具软件反馈的插补轴增益、前馈时间常数、加速度等相关数据,通过均匀一致性比对后进行刀路和系统参数的实时调整,有效避免了由于技术管控系统设计引起的根切问题。经过大量试切加工调试的探索,验证了这一管控与优化系统设计的可行性,完善了加工过程,保证了曲面加工质量。     

基于面形斜率的高斯径向基自由曲面优化设计及公差分析

基于面形斜率的高斯径向基自由曲面模型在面形表征和系统设计中具有优势,但基函数数目较多,导致优化效率低、公差分析困难等问题。本文对基于面形斜率的高斯径向基模型优化设计和公差分析方法开展研究,利用模型的面形表征局域特性,将全局优化和局部优化相结合,提出了一种新的优化设计方法。利用数学统计的方法,确定了基函数系数和自由曲面面形矢高之间的线性关系,直接设定系数公差范围初值,通过大样本统计后确定自由曲面的合理面形公差。将该优化设计和公差分析方法应用到基于面形斜率的高斯径向基自由曲面型头戴显示系统,设计结果表明:头戴显示系统全视场内在23lp/mm处大于0.3,系统最大畸变为3.45%,达到了系统设计指标,并基于公差分析结果进行实验系统集成,成功实现了图像显示。本文所提出的优化设计方法和公差分析方法为基于面形斜率的高斯径向基自由曲面模型和其他局域型自由曲面模型的应用提供了重要的借鉴意义。     

2,3-二醛基纤维素还原反应条件的优化及产物表征

利用高碘酸钠选择性氧化微晶纤维素,制备了氧化度(DO)为1.588的2,3-二醛基纤维素(DAC)。醛基在一定条件下可转换为羟基,本研究以硼氢化钠为还原剂,采用Box-Behnken方法对研究的变量进行响应曲面建模,以反应时间、固液比、反应温度为变量,以产物还原2,3-二醛基纤维素(R-DAC)的DO为因变量,优化R-DAC的制备条件。ANOVA证实了数学模型的充分性。结果表明:在优化条件下,可制备氧化度接近于0的R-DAC。采用红外光谱、同步热分析仪、X射线衍射仪等对R-DAC的结构、热稳定性、结晶性等进行了表征。     

航空发动机叶片自适应修复目标曲面重构

航空发动机叶片修复往往先采用激光熔覆,然后精密铣削。叶片变形和破损可能造成熔覆材料不足或铣削结果超差。为了给叶身熔覆和铣削提供足够的余量和满足设计要求的目标加工曲面,提出镜像模型驱动的叶身自适应修复曲面重构方法。以叶身设计曲面作为理论模型,以实际待修复叶身的测量值作为实作模型,引入叶身形状公差约束和叶身变形对熔覆和铣削加工的约束,建立了保证叶身曲面设计要求的目标曲面优化模型,并基于镜像模型优化处理熔覆阶段与铣削阶段的目标曲面。通过实例验证了所提优化模型的有效性和必要性。     

基于逆向工程的产品设计研究

工程生产中的产品设计一般采用正向工程设计,主要根据产品的功能与用途提出构想思路,借助计算机三维软件建模,最后通过技术手段加工成型。针对其设计方法存在的设计周期较长问题,提出一种逆向工程设计思维并通过鞋底的逆向工程设计实验进行验证。首先针对鞋底的结构进行研究分析,并用三维扫描设备获取实物模型表面的点云数据,并在geomagic studio软件平台上处理点云数据得到目标曲面的NURBS曲面数据,然后利用geomagic studio软件与UG软件的交互功能将数据导入到UG中进行正向建模工作,在正向建模过程中借助软件对其结构进行分析并对存在的问题进行结构优化处理,实现逆向工程设计模仿之外的再创新意图,最终利用3D打印技术得到升级产品的实物模型。通过实例的结果证明,混合建模的设计方法能在保证产品质量的条件下可尽量缩短设计周期,降低研发成本。     

个性化定制的自由曲面镜片的价值

<正>在产品同质化日益严重的眼镜行业,零售店要突出重围,留住顾客,体现个性化的视光服务,个性化定制的自由曲面镜片是不错的选择。目前,消费者可以有很多方法和渠道购买到自己想要的商品。2014年11月11日,仅1天的时间,某宝的成交销售记录达到了571亿,其中眼镜电商的销售,成绩也还不错。但是仔细观察其中的数据,不难发现线上销售的局限性,数据显示,太阳镜品牌中前10名的销售额达到了2261万,然而配镜种类中前10名的品牌镜片销售     

弯曲半径对凸曲面翻边成形及回弹影响的研究

影响曲面翻边成形回弹的因素主要有零件弯曲曲率半径R、凹模圆角半径r以及材料的厚度t,利用Dynaform软件重点模拟零件弯曲曲率半径R对压缩类翻边中的凸曲面直线翻边的成形回弹影响,得出了零件弯曲曲率半径R对曲面翻边的成形回弹影响规律。通过计算机数值模拟得到在R30mm、R45mm和R60mm 3种半径下的成形极限图以及回弹前、后的主应变分布图,并结合试验的结果,得到随着弯曲半径增大而成形的回弹有所改善的结论。     

响应曲面法优化金银忍冬果中黄酮类化合物提取工艺

以金银忍冬果为原料,在单因素实验基础上,以液料比(体积质量比)、提取时间、乙醇体积分数为自变量,黄酮类物质提取率为响应值,根据Box-Behnken的中心组合实验设计原理,用响应曲面分析法对工艺过程进行优选,并对预测值的可靠性进行了验证,然后与溶剂回流法做了比较。实验结果表明,提取金银忍冬果中黄酮的最优工艺条件为:提取温度60℃、液料比18.6∶1 mL/g、时间1.32 h、乙醇体积分数71%;响应曲面法所得的优化条件与预测值吻合度较好,相同实验条件下,超声辅助提取法明显优于回流提取法,提取率更高。     

响应曲面法优化金银忍冬果中黄酮类化合物提取工艺

以金银忍冬果为原料,在单因素实验基础上,以液料比(体积质量比)、提取时间、乙醇体积分数为自变量,黄酮类物质提取率为响应值,根据Box-Behnken的中心组合实验设计原理,用响应曲面分析法对工艺过程进行优选,并对预测值的可靠性进行了验证,然后与溶剂回流法做了比较。实验结果表明,提取金银忍冬果中黄酮的最优工艺条件为:提取温度60℃、液料比18.6∶1 mL/g、时间1.32 h、乙醇体积分数71%;响应曲面法所得的优化条件与预测值吻合度较好,相同实验条件下,超声辅助提取法明显优于回流提取法,提取率更高。     

矩形通道内螺旋曲面肋的强化传热及其结构优化

研究换热器的矩形通道内设置螺旋面肋用来强化换热器的传热能力,利用Fluent仿真软件来数值模拟分析在不同结构参数(螺旋角度θ、迎流攻角β、肋横向间距P t、肋宽与肋纵向间距比v=b/s、排列方式)下,螺旋面肋对换热器传热性能以及通道内流体阻力的影响。采用正交试验优化设计螺旋面肋的结构参数,确定螺旋面肋的最佳结构参数,并实验测试在该结构参数下换热器的换热性能。数值模拟与实验结果表明:在Re=5 000,θ=35°,β=60°,P t=13 mm,v=0.65,排列方式为叉排时,换热器的综合换热性能最好。而且,实验测出优化型换热器的表面总换热系数K和压降Δp比普通型分别提高了65.7%和30.3%。