基于 4PCS 和 SICP 的点云配准方法在钢轨磨耗计算中的应用

针对基于三维结构光扫描的钢轨磨耗快速精确测量,本文提出了一种基于 4PCS(4-points congruent sets)和 SICP( sparse iterative closest point)的点云配准组合算法,用于快速精确配准不完整且含噪声的磨耗钢轨与标准钢轨点云。 由于三维结构光 设备一次扫描得到的磨耗钢轨数据是不完整且含噪声的,因此首先利用针对低重叠率点云配准鲁棒性较好的 4PCS 对钢轨点 云进行粗配准,为精确配准提供较好的初始变换矩阵。 然后,再利用针对含噪声点云配准鲁棒性较好的 SICP 进行精确配准。 最后,根据精确配准结果计算出轨头磨耗。 文中定量分析了不同程度降采样对配准精度、时间及轨头磨耗计算精度的影响,展 现了 4PCS+SICP 在快速精确配准不完整且含噪声的钢轨点云的优越性,得出了不同程度降采样对轨头磨耗计算精度无影响的 结论。 与此同时,对钢轨点云含不同程度的噪声点云配准做了定量对比分析,验证了 SICP 在含噪声的磨耗钢轨点云精确配准 中的鲁棒性。     

3K（Ⅲ）型行星传动配齿计算方法及程序设计

在对3K（ΙΙΙ）型行星传动结构分析的基础之上,推导了3K（ΙΙΙ）型行星齿轮传动配齿计算方法,归纳了详细的配齿步骤。通过计算机编程实现了配齿程序化设计,并编制了程序界面。在实际设计工作中只需输入相关参数,即可得到所需要的配齿方案。     

前伸式双叶片环保用泵的正交优化设计

为提高环保用污水泵效率,采用正交试验法设计了新型前伸式双叶片泵。选取双叶片环保泵叶轮进口直径D_j、叶轮出口直径D₂、叶片出口安放角β_2b以及叶片包角θ,按照L₉（3⁴）正交表设计出9组方案,分别对每组方案进行CFD分析,获得了不同设计方案在额定工况下的性能曲线。根据正交试验结果,分析了不同几何参数对泵扬程、效率的影响规律,得出对效率η的影响顺序为:D₂>β_2b>θ>D_j,对扬程H的影响顺序为:D₂>β_2b>D_j>θ,并提出了优化设计方案。优化后的样机试验结果为:额定流量点效率为76.53%,扬程为14.4 m,其扬程和效率均超过国家标准及国内同类产品。     

改善比例电磁铁位移-力特性的几点措施

比例电磁铁是比例阀的核心部件,它与普通电磁铁的重要区别在于前者具有水平的位移-力特性。围绕此特性,用ANSYS对多种比例电磁铁结构方案进行了电磁学仿真,在此基础上总结出影响位移-力特性及电磁力大小的几个重要因素,给出了优化后的比例电磁铁结构模型。     

交错布置叶片对双吸离心泵压力脉动特性的影响研究

双吸离心泵内部流场的非定常压力脉动是影响机组运行稳定性的关键因素之一.为研究叶片交错布置对双吸离心泵压力脉动的影响,采用RANS方程和修正后的RNG k-ε湍流模型,对对称布置和交错30°布置叶片的高转速双吸离心泵进行了三维非定常数值模拟.通过模拟分别获得了对称和交错布置叶片的双吸离心泵蜗壳出口以及蜗壳内部的压力脉动特性,并对其进行对比分析.结果表明蜗壳出口以及蜗壳内部压力脉动呈周期性变化,叶片交错后主频为720Hz.采用交错叶片后周期变为原模型周期的一半,蜗壳出口及蜗壳内部压力脉动幅值明显降低.研究结果表明叶片交错布置能有效改善离心泵内部压力脉动特性,对降低蜗壳中的振动和噪声、增强离心泵的运行稳定性有一定指导意义.     

切割型双叶片潜污泵设计和数值模拟

为解决污水处理用排污泵叶轮易堵塞、效率低等问题,设计了一种新型切割型双叶片潜污泵。分析叶轮特点,提出叶轮水力设计方法,并对泵进行了全流道数值模拟,得出了叶轮内压力、湍动能、流线分布等情况,从而分析出该泵内部流动的特点和通过能力提高的原因。基于性能预测方法对规定工况点的性能进行预测,验证设计方法的可行性。     

双吸离心泵优化分析

通过对某双吸离心泵优化前后仿真建模,并对压力分布、速度分布情况进行流场仿真分析,对比测试,调整优化方案,达到预期效果。优化后进出口段阻力损失降低约13%,叶片的低压大幅提升,抗气蚀性能远远优于优化前,叶片速度超过20 m/s的区域很少,速度均匀度高,泵壳旋流涡左右对称,有利于转轮轴向力的平衡,测试效率提高6.3%,高效点向大流量偏移,高效区变宽,为同类型双吸离心泵的优化提供了一定参考。     

基于多任务上下文增强的花椒检测模型

花椒视觉采摘系统需要检测当前场景中的近景花椒。针对现有检测网络容易混淆相似外观的近景和远景花椒,难以准确检测近景花椒的问题,利用近景花椒与附近枝干的共生现象来区分近/远景花椒,提出基于多任务上下文增强的花椒检测模型。将枝干分割任务被加入目标检测网络中,用于引导全局特征同时表达花椒外观信息和枝干上下文信息;再为每个任务设计注意力模块调整全局特征,避免任务间的干扰。真实花椒数据实验结果表明：所提模型的精度相比YOLOv4、RetinaNet和SSD分别提高12.28%、17.23%和30.17%。该模型能够大幅度减少远景花椒误检,准确检测近景花椒。     

一种基于稳定性图的车铣复合机床切削稳定性研究及优化

为提高车铣复合机床的切削稳定性,避免切削过程中的颤振问题,文中以稳定性叶瓣图（以下简称稳定性图）为基础,研究了切削微型零件过程中的颤振问题。通过对车铣复合机床机构和机床模型的分析,得到了机床动态振动模型和机床颤振的数学模型。同时通过锤击试验方法,得到了刀具与工件系统的传递函数,构建了车铣复合机床的稳定性图。最后对机床主轴部件、机床后轴部件和高频铣削部件的稳定区间进行了研究,该实验研究结果指导和优化了车铣加工切削微型零件的参数选择。     

树脂矿物复合材料浇铸机床床身变形分析

利用CAD软件建立树脂矿物复合机床的三维模型,并采用有限元仿真软件ANSYS对现有的机床结构进行有限元仿真模拟,通过分析其总体模态数据、力学性能和阻尼性能等结果,分析了两种材料机床床身各级固有频率与固有振型。通过仿真结果验证了树脂矿物复合材料其静态与动态性能都明显高于传统铸铁材料,表明了其材作为一种新型材料作为机床床身来提高机床的抗振性。为树脂矿物复合材料在机床基础件制造中的应用提供了理论与试验依据。