复杂曲面零件激光随形熔覆轨迹规划研究

为实现复杂曲面的随形熔覆，针对PDC钻头牙翼部位表面形貌进行了机器人熔覆路径的工艺规划，同时对插补点的位置规划算法进行了研究。通过一组平行截面与曲面相交得到交线，采用非均匀有理B样条(NURBS)描述交线。然后提取交线的特征参数，以离焦量的最大值作为误差阈值进行插补点规划，为实现激光束轴线与插补点所在的曲面法矢尽可能重合，对插补点进行姿态规划，从而得到完整的熔覆路径。最后采用Robotstudio仿真软件建立激光熔覆工作站，并对熔覆路径进行仿真，结果表明熔覆仿真过程中，未出现奇异点，机器人各关节、熔覆头与待熔覆工件之间未发生碰撞，并且能够按照事先规划好的路径进行熔覆，试验表明达到了较好的熔覆效果。     

开孔三维编织复合材料的压缩性能

为研究机械开孔对三维编织复合材料压缩性能的影响,测试了2种三维编织复合材料试验件的压缩性能。1种为基本编织(100%编织纱)结构,另1种为含有编织纱/轴向纱(58/42)的结构,试验件编织角约为±12°。根据相关标准要求,分别进行有开孔和无开孔的复合材料试验件准静态压缩试验,并与层合板的压缩性能进行对比。研究结果表明:2种三维编织结构无缺陷材料的压缩强度较为接近,但引入开孔后,无增强纱结构可保留更高比列的压缩强度;引入开孔后,2种三维编织复合材料保留的压缩强度均高于层合板;在失效形式上,2种三维编织复合材料的宏观失效形式较为相似,均为剪切失效,表现出横向断裂且无分层现象。     

温度梯度对激光熔覆层裂纹产生的影响

为了减少激光熔覆技术中因温度梯度大而产生的熔覆层裂纹，在激光熔覆过程中采用预热基体的方法来减小温度梯度。采用ANSYS软件建立45#钢基材上激光熔覆镍基金属粉末的多道搭接温度场有限元模型，通过热电偶测温验证模型的可靠性，利用建立的有限元模型分析熔覆层在熔覆过程中熔覆层边缘的温度梯度变化规律以及基材预热温度对熔覆层温度梯度的影响。结果表明，最大温度梯度位于熔覆层与基体结合界面的边缘，使得此处成为金属熔池凝固的极端条件，导致此处极易产生裂纹；在基材预热为200℃时，可以显著降低熔覆层凝固过程中的温度梯度，温度梯度的降低越明显，越能有效地抑制裂纹产生。通过模拟与实验的结合为实际激光熔覆制造提供了切实可行的参考依据。     

基于灰色关联度的风机组动态润滑控制方法研究

提出了一种基于灰色关联度的动态润滑方案的制定方法,该方法根据风速预测数据进行分析,以转速为主要工况参数制定基本的轴承润滑方案,再根据实际风功率与预测数据对比,对润滑方案进行动态调整。首先对风速基于时间序列进行数据分析,选取典型的分量作为参考序列,然后采用灰关度的计算方法确定预测风速所含的风速分量,再根据风速与转速的关系确定轴承的工况从而制定相应的润滑方案。最后根据所分析的数据做了相应物理实验,物理验证结果也初步表明了动态润滑方案的有效性和实用性。     

单目ORB-SLAM2在差速轮小车上的应用研究

利用开源单目ORB-SLAM2算法,并结合现有差速轮移动机器人平台,对移动机器人进行定位研究。在室内条件下进行模拟实验,得出了移动机器人运动轨迹,为中小车实际应用定位提供了数据基础。     

机械密封腔流场内粒子对密封腔壁面及波纹管冲蚀分析

为研究机械密封腔内混有固体颗粒的流体,在复杂工况下对密封腔壁面及波纹管表面冲蚀的影响,以CFD理论及方法,采用k-ε湍流模型和离散项DPM模型,对固液混合流场进行模拟分析,获得密封腔内流体中介质作用下密封腔壁面及波纹管外表面的压力场分布,分析不同工作状态下固体颗粒作用下密封腔内壁和波纹管外表面的冲蚀区域分布、固体颗粒在流场中的运动轨迹,以及机械密封工作过程中流场内固体颗粒的逃逸量、运动状态的变化。结果表明:粒子主要受颗粒阻力、浮重力、压力梯度力及波纹管和密封腔表面反作用力的影响;在旋转流场中,粒子作与旋转方向一致的螺旋方式前进;无转速时,冲蚀多发生在靠近入口处的波纹管外表面,旋转流场中,冲蚀多发生在密封腔靠后位置的壁面;随着转速增加,粒子逃逸率下降。研究结论为机械密封腔的设计布局及机械密封装置的优化提供理论依据。     

本体驱动的跨CAD平台开放式零件资源库构建

为满足网络化制造环境下制造企业在知识层面上对零部件资源共享与重用需求,有必要构建基于本体的开放式零件资源库管理系统。首先在PLIB本体扩展元模型的基础上建立基于网络本体语言(OWL)描述的零件资源共享本体元模型并对其进行形式化描述,并依此给出了构建开放式零件资源库本体方法及过程。且为满足不同CAD用户间零件三维模型数据交换需求,围绕网络化制造及多异构CAD平台,设计了跨CAD平台的系统总体框架;最后给出了一种开放式零件资源库系统开发实例—3D Cloud,验证了该本体驱动的跨CAD平台开放式零件资源库构建方法的可行性。