84 mm厚6082铝合金型材搅拌摩擦焊双面焊工艺研究

采用搅拌摩擦焊双面焊工艺,对84 mm大厚板6082-T4铝合金型材对接接头进行了焊接,获得表面成形美观、光亮、无隧道孔和未熔合缺陷的焊接接头。应用光学显微镜、显微硬度仪及电子拉伸试验机等对搅拌摩擦焊接头组织与性能进行研究。试验结果表明,在焊接旋转速度为400 r/min,焊接速度为150 mm/min的工艺参数条件下,接头的抗拉强度达到217 MPa;接头断裂位置开始于焊缝前进侧热影响区与热力影响区的结合处;接头显微硬度最低值出现在双面焊重合区,为HV54。     

热处理工艺对含Nb焊缝金属组织与力学性能的影响

采用含Nb及不含Nb两种焊丝对高速列车转向架用S355J2G3钢板进行焊接,分析了焊态下接头各区域的性能差别,研究了合金元素Nb和焊后热处理制度对焊缝金属组织和性能的影响.结果表明:焊缝金属的韧性是焊接接头性能的薄弱环节.焊态下Nb的加入提高了焊缝金属的强度,但对塑性和韧性无明显影响.经去应力退火后,不含Nb焊缝金属的强度降低,延伸率和冲击功升高,而含Nb焊缝金属的强度升高,延伸率和冲击功降低,退火后含Nb焊缝金属中NbC颗粒析出是影响焊缝金属组织和性能的主要因素.在焊后正火处理条件下,随着正火温度的升高,不含Nb焊缝金属的组织和性能均无明显变化,而含Nb焊缝金属的强度明显升高,延伸率和冲击功显著降低.严格控制正火温度是含Nb焊缝金属获得高强韧性的关键.含Nb焊缝中魏氏组织的含量随正火温度的升高而明显增多.电镜观察表明,经920℃正火处理后,焊缝中的NbC颗粒尺寸大于退火态焊缝金属中的NbC相,而在1200℃正火处理后NbC颗粒溶解消失.     

符号计算在机器人运动学求解中的应用

用符号计算和析配消元法获得了6R工业机器人逆运动学的通用求解算法。由于经符号计算推导出的运动学解析解不仅求解速度快，而且对于工业机器人具有通用性，故符号计算可大大提高机器人仿真和离线编程系统运动学模块的通用性。     

基于增量控制的型材拉弯轨迹设计及有限元仿真

根据型材拉弯设备结构和成形工况,将夹钳加载量等效为拉伸缸沿转臂的拉伸量和转臂的转角,并提出了一种基于增量控制的型材拉弯轨迹设计方法。通过沿轴线方向将型材目标形状划分成多个成形段,并求解出每个成形段对应的拉伸增量和转角增量,实现型材拉弯成形中加载量的独立分配与控制。以轨道车辆车顶乙形不锈钢弯梁作为研究对象,建立了一种基于连接器单元的型材拉弯有限元模型,并将计算得到的加载增量应用于工件成形效果仿真中,实现了拉弯轨迹的参数化调控。根据仿真结果中工件的形状误差与表面翘曲量分析了拉弯缺陷的成因,并对拉弯轨迹进行了针对性的修正,提升了工件成形效果。采用修正后的拉弯轨迹进行工件成形试验,仿真结果与试验结果相吻合。     

车轴激光清洗表面质量分析及在线评估

基于高铁转向架轮对在高级检修过程中的漆层去除需求，采用激光清洗技术对高强钢表面漆层进行去除，研究不同功率下漆膜的去除状况，分析不同清洗状态下工件表面的宏观、微观形貌及成分变化；之后，采用机器视觉技术提取工件表面状态图像并进行处理，提取出黑、白像素点的差异并将其作为特征值对工件表面的清洗状态进行判定，为高强钢表面漆层的去除提供了实用的工艺参数及检测方法。     

合金元素对Ni-Cu耐候焊丝及接头性能的影响

本文在解剖分析进口焊丝的基础上,研制了六种不同成分焊丝,并对CRH3动车组转向架母材进行了焊接实验。系统分析了焊丝中C、Mn、Si主元素对焊丝和焊接接头性能的影响。结果表明,随着C含量的增加,焊丝强度和焊缝金属强度增加,但焊缝冲击性能呈下降趋势。随着Si、Mn含量的增加,焊丝和焊缝金属的强度增加,但焊缝金属的冲击性能在所研究范围内规律不明显。根据我国气候条件和焊丝拉拔工艺要求,确定了CRH3焊接材料中C、Si、Mn的控制范围如下：0.04%≤C≤0.08%,0.30%≤Si≤0.60%,0.90%≤Mn≤1.20%。     

基于晶体塑性有限元的转向架盖板压形回弹预测北大核心CSCD

针对S355J2W钢板材由于具有显著的各向异性而使其在模具压形工艺中的回弹难以预测的问题。以高速动车组转向架侧梁上盖板成形为例,对S355J2W钢的晶粒与织构进行了分析并对其各向异性进行了量化,获得了材料晶体塑性本构模型的关键参数,并使用晶体塑性有限元方法评估了其各向异性的力学性能以及Hill48屈服准则的模型参数。建立了转向架侧梁上盖板压形过程仿真模型,分别采用Von Mises及Hill48屈服准则来模拟工件成形后的应力释放及回弹效应,并开展了侧梁上盖板压形实验进行验证,实验结果和仿真结果吻合。各向同性模型和各向异性模型预测结果的对比表明,采用各向异性材料模型可以更准确地预测侧梁上盖板的回弹。     

机器人弧焊离线编程与仿真系统的设计

介绍了在高级建模系统SolidWorks上开发机器人弧焊离线编程系统的方法,成功地开发出了一个功能较全的机器人弧焊离线编程系统.对系统的功能模块进行了划分,重点研究了弧焊应用中各项规划技术.     

基于开放式机器人控制器的NURBS路径插补方法的实现

给出了一种六轴弧焊机器人的实时NURBS路径插补方法．使用开放式机器人控制器系统作为试验平台，NURBS曲线通过迭代最近点的拟合方法获得．阐述了NURBS路径插补器的末端速度控制原理，对常见的机器人末端运动速度为梯形分布时的情况进行了讨论．最后举例论证了该方法的可行性，并将其与通常使用的点到点逼近的方法做比较，充分体现了该方法的优越性．