Frenet坐标框架下的自适应避障算法

目的 解决包装车间无人运输车辆在沿全局路径行驶过程中,难以同时保证跟随轨迹平滑及规避障碍物的问题。方法 构建Frenet坐标框架,描述车辆位姿与全局路径的相对关系,利用五次多项式生成多条待选局部路径;采用障碍物势场法模糊处理包装车间障碍的外形轮廓,并设置膨胀区间;结合待选路径采样点经过障碍物膨胀区间得到的碰撞值,以及采样点与全局规划路径的偏差值,综合评估路径的避障能力,筛选出最优的避障路径。结果 该算法能根据障碍物的大小,动态解算出与全局路径偏移量小且运动连贯的局部避障路径。结论 所提算法使得车辆完成运输任务时的效果更好,且效率更高。     

轴承钢磁控溅射TiN涂层工艺参数对其性能的影响

目的研究磁控溅射工艺参数,包括溅射功率、溅射时间,对TiN涂层轴承钢表面性能的影响。方法采用磁控溅射技术,固定其他工艺参数不变,分别以溅射功率和溅射时间为变量,在轴承钢GCr15表面镀制TiN膜层,并测定硬度,进行摩擦磨损试验。结果固定溅射功率为200 W,随镀膜时间的延长,硬度和耐磨性呈递减趋势,镀膜时间为5~10 min时,硬度值达345.23~353.88HV,摩擦磨损量为2.9~3.4 mg。固定镀膜时间为30 min,随着溅射功率从70 W增大至200 W,硬度与耐磨性也呈递减趋势,溅射功率为100 W时,硬度值可达577.91HV,摩擦磨损量为0.9 mg。结论溅射功率的影响占主导地位,且溅射功率不宜偏高。欲提升材料表面硬度和耐磨性能,溅射功率取100 W,镀膜时间取30 min最为适宜。     

高温超声疲劳试验系统设计及应用

温度对金属材料超高周疲劳性能有着重要影响,但是目前常用的超声疲劳试验系统无法实现高温加载。本文基于现有超声疲劳试验系统设计并配置了一套感应加热设备,可实现高温环境下加速疲劳试验。为了保证加热系统准确可靠,使用非接触式红外温度传感器对试样表面温度进行了实时动态监测,同时通过热电偶对红外温度传感器进行标定。钛合金高温疲劳试验结果证明高温超声疲劳试验系统完全满足需求且结果准确可靠。     

水泥包装自动插袋机的应用与示范

目的 为了适应新形势下国家对环境和劳动保护的新要求,降低水泥包装过程中粉尘对人体伤害和职业病发病率,实现水泥包装自动化。方法 研发一套生产效率高、成本低、新型环保的水泥自动插袋系统,并进行实际工程示范应用。结果 通过1年试运行,测得的数据显示插袋成功率稳定在99%,工作效率为100 t/h,结论 改变了水泥行业传统式人工插袋的现状,实现了水泥包装机自动插袋作业,大幅减轻了工人劳动强度,改善了工作环境,自动插袋机工作效果良好,有望取代人工装袋。     

土壤及标签贴附方式对RFID标签性能影响

超高频射频识别(Ultra High Frequency Radio Frequency Identification,UHF RFID)应用于土壤样品管理可大幅度提升管理信息化水平,然而土壤及标签天线贴附方式都对超高频RFID标签天线性能有影响。采用电磁仿真软件Ansoft HFSS对超高频RFID标签天线的性能进行仿真分析,并通过天线理论探究了标签贴附方式、样品瓶中土壤含量对于标签天线性能的影响。结果表明,标签天线垂直放置时会导致标签天线方向图发生较大改变;土壤会影响标签天线输入阻抗,改变标签天线识别距离,并引起标签天线失谐;同时发现土壤与标签相对位置的不同对标签天线性能的影响也有所不同。     

基于CFD的细纱机吸棉笛管流场分析与改进优化

细纱是纺纱生产的最后一道工序,其清洁系统性能的高低对纱线质量有着重要影响。针对吸棉笛管工作效率不足问题,基于计算流体动力方法(CFD),采用三维κ-ε湍流模型,利用Ansys Fluent软件对吸棉笛管内腔气流场进行了仿真计算。结果表明:现有吸棉笛管中x方向运动气流主要集中于靠近后壁面区域,通过吸口的气流垂直冲击壁面后造成较大的气流阻滞区域和气流涡流区域。采用不超过26°角度导流孔对气流场有一定的改善,增加了气流向中间尾管x方向分量速度,提高了流出尾管气流流量,减少了气流垂直冲击壁面造成的动能损失。     

日本高校机械专业培养方案简介与启示

主要介绍了日本鹿儿岛大学(Kagoshima University)机械工程系的培养目标、课程设置等方面内容。通过和三峡大学机械设计制造及其自动化专业的比较,分析了日本大学在培养具有世界统一标准的工程技术人员方面的特点,以期能为国内大学机械制造专业人才的培养提供参考与借鉴。     

表面爆炸喷涂WC涂层对GCr15轴承钢抗疲劳性能的影响

采用爆炸喷涂技术在GCr15轴承钢表面制备一层WC涂层,通过疲劳试验研究了爆炸喷涂后轴承钢的抗疲劳性能,并与未喷涂轴承钢进行对比。结果表明:爆炸喷涂后GCr15轴承钢的疲劳寿命缩短、抗疲劳性能降低;未喷涂轴承钢的疲劳裂纹源为其表面因机械加工产生的微小划痕、非金属夹杂物以及晶体滑移带,爆炸喷涂后轴承钢的疲劳裂纹源为WC涂层中的孔状缺陷和界面附近轴承钢中的非金属夹杂物。     

乘用车行李箱盖铰链杆的刚度有限元分析与结构优化

乘用车行李箱盖铰链杆是保证行李箱盖正常工作的关键部件。对行李箱盖铰链杆的刚度进行有限元分析,并进行刚度试验,确认变形大于设计要求。对行李箱盖铰链杆的结构进行优化,对比优化前后的弯矩、应力与应变,确认结构优化后铰链杆的强度基本不变,刚度提高了22.7%。     

直埋单芯电缆的载流量数值计算北大核心

针对直埋单芯电缆敷设环境的复杂性引起的其载流量的难确定性,基于有限元法计算直埋电缆温度场和载流量的基本原理及方法,确定直埋电缆结构、敷设环境、材料等参数,应用热力学知识使用ANSYS软件工具对直埋单芯电缆温度场仿真,得到了电缆温度场的分布云图。在此基础上运用最小二乘法曲线拟合了温度场与载流量函数关系曲线,求得了电缆在确定环境下的载流量值。采用上述方法获得的数值计算结果与IEC60287解析计算结果相比较更加准确。