滚动轴承故障的非线性诊断方法

反映滚动轴承故障的特征周期信号处于较低频带内，容易被噪声淹没，难以检测。针对当前的诊断方法没有充分利用其故障特征频带的问题，提出了基于混沌振子的滚动轴承故障的非线性诊断方法。该方法直接检测故障的低频特征信号，完成故障诊断。讨论了该方法的适用场合，并将其应用在滚动体剥落故障的诊断上，取得了良好的效果。     

行星轮系动力学新模型及其故障响应特性研究

行星轮系中零部件多、结构复杂,建模难度大。行星轮既自转又公转,导致啮合点到固定在箱体上的传感器之间的距离时刻变化,从而产生振动传递路径时变效应,增加了振动响应的复杂性。现有的动力学模型大多针对正常情况下的行星轮系进行建模,而且未考虑振动传递路径时变效应对振动响应的影响。针对以上不足,推导了行星轮系正常、裂纹及剥落三种情况下的时变啮合刚度算法,考虑振动传递路径时变效应的影响,建立了相应的动力学模型,求解得到行星轮系正常、裂纹及剥落时的动态响应,并分析了它们的频谱特性。搭建了行星齿轮箱试验台以获取振动响应信号,与模型响应信号进行了对比分析,结果验证了动力学模型的准确性,为行星轮系的健康监测提供了理论依据。     

一种多轴联动加工轮廓误差的向量计算方法

针对进给系统动态特性造成的轮廓误差,提出了一种多轴联动加工轮廓误差的向量计算方法,该方法通过实时读取数控机床的位置反馈和插补器的输入数据,实时精确计算数控机床加工过程中的轮廓误差向量。通过直线、圆和抛物线的Matlab三轴联动加工仿真对该方法进行了验证,结果表明,该轮廓误差的向量计算方法能够简单准确地计算多轴联动加工过程中由于进给系统动态特性造成的轮廓误差向量,该误差向量可用于评价数控机床多轴联动加工精度和提供误差补偿的参考数据。     

4D打印-智能材料的增材制造技术

4D打印是指智能材料的增材制造,智能材料结构在3D打印基础上在外界环境激励下随着时间实现自身的结构变化。4D打印是3D结构打印与智能材料性能的结合。阐述4D打印的基本技术特征,介绍了目前国际上利用增材制造技术制备智能材料的研究发展状况,展示了几种典型应用,给出了在此方面的研究初步进展,并分析了4D打印技术发展的趋势。     

用于医疗器械快速灭菌的低温等离子体装置研究

现有低温等离子体技术存在放电范围小、放电电压高等局限性,不适用于大尺寸医疗器械的消毒灭菌。 本文研制了一 种灭菌装置,在较低击穿电压下(大气压氦气 325 V,大气压空气 585 V)产生了大面积等离子体,且创新性地在印刷电路板上实 现了气体放电。 通过 COMSOL 等离子体仿真以及实际放电实验,同时实现了低气压与大气压环境下的均匀辉光放电,放电实 验结果表明:相对气压在-70~ -50 kPa 范围内,击穿电压值最低。 通过灭菌实验,验证了此灭菌装置产生等离子体的灭菌效 能,并对影响灭菌效果的因素进行了探究,灭菌实验结果表明:电源频率是影响灭菌效果的最关键因素,灭菌时间其次,氦气气 压对灭菌效果影响最小。 对于一定浓度的大肠杆菌,6 min 即可达到完全灭菌。     

乐观同步时间分析及运行支撑平台接ロ性能参数的测试

剖析了乐观同步算法和高层体系结构(HLA)实现机制，分析了对仿真时间影响的主要因素——运行支撑平台(RTI)接口性能参数，得到了它对总仿真时间的影响效力。在分析的过程中发现了事件处理方式、存储和恢复算法的选择依然是控制仿真时间长短的关键点。总之，在乐观算法实现时，采用RTI会加长仿真时间，其中接口性能是造成仿真时间增长的主要因素。最后，通过仿真，测出了KD-RTI接口性能参数的统计均值。     

基于光固化的直接陶瓷成形工艺

文章把光固化技术应用于陶瓷成形,提出了一种新型的直接陶瓷成形工艺-陶瓷光固化工艺。通过实验研究发现,陶瓷浆料粘度、固化厚度对陶瓷素坯的成形过程有决定性作用;陶瓷粉末的体积分数决定了陶瓷素坯的收缩率。为减少陶瓷素坯收缩率,必须提高陶瓷粉末的体积分数。实验表明,陶瓷浆料粘度小于3000MPa·s,固化厚度大于200μm,能够满足该工艺的要求。陶瓷粉末体积分数大于40%,能够得到低收缩率的陶瓷零件。     

95W-5Ta激光粉末床熔融应力场演变及变形控制

以95W-5Ta混合粉末研究对象,针对95W-5Ta激光粉末床熔融工艺成形过程中存在的热应力较大和变形严重的问题,基于有限元方法对成形中应力场演变过程进行数值模拟. 模拟结果表明,应力变化是一个多重循环过程,增大激光功率和降低扫描速度都会导致热应力增大,分区扫描策略能使热应力均匀分布,避免在零件的敏感区域出现应力集中. 通过开展工艺实验分析影响变形量的因素,发现变形程度对激光功率更加敏感,同时与扫描线长度、层间交错角和扫描策略有关. 试验表明,采用较短的扫描线、67°层间交错角和较小的分区扫描能获得较小的变形量.     

滚动轴承寿命动态预测新方法

由于传统可靠性分析方法是基于大量的失效试验数据和经验知识建立的静态模型,无法实现滚动轴承退化过程的跟踪以及准确进行可靠性评估和寿命预测,提出了基于主成分分析(principal component analysis,简称PCA)和相空间重构的滚动轴承寿命动态预测方法。首先,通过PCA将实时监测的多个滚动轴承性能指标进行融合;其次,使用相空间重构技术实现当前退化过程和历史退化过程的对比,得到寿命预测值,并结合历史失效时间进行统计推断,得到更准确的平均寿命。随着观测样本的不断积累,可实现平均寿命的动态更新。试验结果表明,本研究提出的动态寿命预测模型能够实时预测滚动轴承的寿命,具有较强的工程实用价值。     

2MW风机轮毂的结构设计与模态分析

以2 MW风机轮毂为研究对象,通过将轮毂的球墨铸铁改变为铸钢,依据球墨铸铁轮毂的有限元分析结果以及铸钢的特性,重新制定6个设计方案来达到减重目的。采用分析软件ANSYS Workbench和风载荷计算软件GH Bladed,利用极限载荷对6个设计方案进行强度校核及模态分析。静力学分析结果表明:综合考虑轮毂的最大等效应力以及减轻质量的比例,设计方案3在6个设计方案中最大等效应力小,质量减少17.3%,相比球墨铸铁轮毂净质量减轻3 121 kg。模态分析结果表明:铸钢轮毂的固有频率比球墨铸铁轮毂的固有频率低,但远远大于叶轮的转动频率,在此激励频率下不会产生共振。