薄壁金属直缝圆焊管残余应力超声检测

为了研究小口径的薄壁金属直缝圆焊管焊接区域残余应力的大小,利用临界折射纵波对焊管焊接区域进行残余应力检测。结合静载拉伸实验标定了焊管的声弹性系数。结果表明,残余应力随着拉伸距离的增加而变大;拉伸距离相同时残余应力随着焊管直径的增大而增大;声弹性系数与焊管直径无关。通过与盲孔法检测实验的对比,结果表明了临界折射纵波检测残余应力是可靠的。     

高强钢板热力耦合冲压成形数值模拟北大核心

以热冲压成形中常用的简单工件U型件为研究对象,采用有限元分析软件进行数值模拟,通过建立U型件热力耦合冲压成形有限元模型,研究改变板料初始成形温度、成形速度和保压时间等对板料成形性能的影响机理。探讨热冲压成形过程中协同控制板料初始成形温度、成形速度和保压时间等关键工艺参数的变化,确定优化方案,得到符合生产实际需求的工件。     

大尺度薄板冲压成形中速度与行程对回弹的影响

为研究冲压成形过程中冲头的速度和行程对回弹的影响,提出了采用数值模拟和数据对比相结合的方法。基于ABAQUS有限元数值模拟平台,采用动-静态联合算法建立仿真模型对大尺度薄板工件进行冲压仿真;采用单一变量法,分别设置不同的冲压速度与冲压行程进行数值模拟,通过采集冲压模型中不同速度与行程下板材的回弹数据进行分组对比分析。     

一种柔性变压边力的智能冲压过程研究

板料成形时易产生破裂、起皱以及尺寸和形状精度不良的倾向。在伺服压机的基础上,研究一种柔性可变压边力的独立加载闭环控制系统。选择圆筒形工件为模拟对象,利用有限元软件分析圆筒形工件在不同定值下及变压边力下冲压仿真结果。比较得到成形圆筒形工件的最优压边力曲线以及冲压载荷随时间变化的曲线,加载到装置的控制系统,使压边单元与板材始终处于贴合状态。该闭环系统通过压机变载、变行程等不同的运动模式协同柔性压边装置对冲压成形过程进行控制,柔性控制压边力和冲模载荷,来适合零件不同变形阶段的特点。实验证明:该系统可以最大限度提高金属板材成形性能,不仅防止了板材变薄在尾部产生褶皱以及工件拉裂的情况,而且可以提高板材拉深极限。     

高强钢板热力耦合冲压成形数值模拟

以热冲压成形中常用的简单工件U型件为研究对象,采用有限元分析软件进行数值模拟,通过建立U型件热力耦合冲压成形有限元模型,研究改变板料初始成形温度、成形速度和保压时间等对板料成形性能的影响机理。探讨热冲压成形过程中协同控制板料初始成形温度、成形速度和保压时间等关键工艺参数的变化,确定优化方案,得到符合生产实际需求的工件。     

基于超声的聚乙烯热老化程度评价

以在80℃老化不同时间(120,240,360h)的聚乙烯(PE)管为对象,通过冲击强度的变化分析其老化状态;利用短时傅里叶变换(STFT)获取不同热老化试样的超声声速谱和衰减谱,建立超声声速、超声衰减系数与冲击强度间的关系,并计算得到聚乙烯的相对冲击强度以进行老化评价。结果表明:随着热老化时间的延长,聚乙烯的冲击强度以及超声声速和衰减系数均减小,冲击强度与超声声速和衰减系数均满足一定的二次函数关系;由超声声速和衰减系数计算得到的冲击强度与试验测试结果的相对误差均在2%以内,说明可以利用超声检测参量对聚乙烯的热老化程度进行无损评价。     

基于改进人工势场法的机械臂路径规划仿真

为解决六自由度机械臂在工作空间中的路径规划问题,提出一种改进的人工势场法与快速随机搜索树(RRT)算法相结合的规划方法。以发那科M-20iA工业机器人作为研究对象,选取其各连杆D-H参数并创建坐标系,分析其正运动学问题。然后采用包围球包络障碍物、圆柱体包围盒包络机械臂,将碰撞问题转化为球心到圆柱体中轴线最短距离的问题。接着改进势场法的势函数,并在机械臂进入局部极小点时改用RRT算法使机械臂跳出该点,之后继续采用势场法规划路径到达目标点。最后在MATLAB中对该改进算法进行仿真,仿真结果证明:该算法可以成功避障,保证机械臂平稳运行至目标处。