基于夹紧性能迭代分析的夹紧力与夹紧点一体化离散设计方法

为了保证工件加工过程的顺利进行,往往采用多重装夹对工件提供合理的夹紧力。因此,需要通过构建工件的装夹模型及其解的存在性分析方法,实现多重装夹布局夹紧性能的判断。将夹紧表面网格化为候选夹紧点的集合,自具有力封闭的第1个候选夹紧点开始,以一定步长选取相邻的两个夹紧力。根据二者力可行的异同,确定当前步长的递减系数,直至步长递减至阈值之内获取当前夹紧点的夹紧力。如此遍历至最后1个具有力封闭的节点,实现“1-夹紧力”的规划。在描述n重夹紧力为1个极径和n-1个极角函数的基础上,将n-1个极角离散为候选微角的集合。在具有力封闭的各个微角处,利用“1-夹紧力”规划算法完成“n-夹紧力”的计算。利用“n-夹紧力”规划方法和力学解析法分别计算典型二重装夹布局的夹紧力,结果表明：二者最大相对误差仅为0.979%. 通过引入离散化思想,将连续型多重装夹设计问题转化为离散型夹紧性能分析问题,不仅适合于形状复杂的工件,而且有利于自动化夹具设计的实现。     

汽车CFRP结构件涂层去除机理研究

目的 实现汽车碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)结构件表面有机涂层的高效无损去除。方法 选择可回收密胺类塑料制备磨料，提出了用气射流携带并高速喷射加工的新方法。通过单因素控制试验和数值模拟相结合的方法，在0.3 MPa射流压力下用500μm的磨料对涂装聚氨酯涂层的CFRP试样进行冲蚀，借助SEM和超景深三维显微镜观察冲蚀形貌。为了阐明涂层的去除机理，建立了基于能量守恒定律的微切削和重复变形模型，分析了塑性磨料的颗粒速度和撞击工件的接触应力，定量分析了磨料在0.3MPa射流压力下的涂层去除量。研究了磨料形状、旋转和回弹对冲蚀机理的影响。结果 当冲蚀角为30°时，涂层的材料去除量最大，去除率为5.8×10⁴ g/s，表现为延性冲蚀行为。此时的冲蚀机理为微耕犁和微切削，随着冲蚀角的增大，材料去除量降低。当冲蚀角为90°时，去除率为1.2×10⁴ g/s，冲蚀机理为重复塑性变形去除。尖角磨料以集中应力冲击涂层，磨损后的磨料(可循环15次)以分布应力冲击涂层。与正向旋转相比，磨料自身的反向旋转对涂层的去除量更大，大粒径磨料的回弹导致了不完整的切削路径...