磁场补偿对LVDT静态特性影响的研究

为改善因内部感应磁场分布不均导致差动变压器式位移传感器(Linear variable differential transformer, LVDT)线性度差、灵敏度低的问题,提出一种磁场补偿法。在LVDT次级线圈远端添加两个关于初级线圈对称的导磁环,同时将可动铁芯的末端设计成具有一定锥度的形式,导磁环和铁芯均为软磁材料。利用有限元方法在Maxwell中建立LVDT模型,模块化后导入Simplorer中,在Simplorer中连接外部激励电路进行瞬态磁场的计算机联合仿真。瞬态分析结果表明:经过磁场补偿,LVDT的线性度和灵敏度得到显著提高,线性度从1.79%提高到0.5%,灵敏度提高了17.9 mV/mm,通过搭建实验平台,验证了方案的可行性。     

复合材料加工研究现状及激光在其加工中的应用

简要分析了当前国内外复合材料加工的研究现状和发展趋势,并介绍了复合材料的特种加工技术,重点阐述了激光加工复合材料,具体内容包括切削力、切削热和切削刀具材料及结构等方面的研究成果。综合分析后,对未来激光加工复合材料的发展作了展望。     

基于分数阶微积分的油气悬架建模与试验分析

根据油气悬架的多相介质力学特点,引入了分数阶微积分理论,在油气悬架运动微分方程基础上建立其分数阶Bagley-Torvik方程。设计Oustaloup算法低通滤波器进行运算,求得非线性分数阶微分方程数值解。将微分方程中最优阶次的选取转化为单变量最优问题,确立位移差方均值为评价目标进行求解。搭建等比例试验台和建立仿真模型,进行理论、试验、整数阶仿真数据的对比。改变激励频率和振幅观察最优阶次变化及误差变化趋势。结果表明试验油气悬架在激励频率1 Hz,振幅5 mm下分数阶次取0.912时能更好地反映油气悬架运动特性。最优分数阶次随着激励幅值和频率的增加而减小并最终趋于稳定,在高频振动下分数阶次趋于0.9,在高幅振动下分数阶次为0.86。在多个频率及振幅激励的试验条件下,分数阶结果误差都要小于整数阶结果,论证了分数阶微积分在油气悬架建模上的有效性。     

RRPRR型五杆机构研磨机的轨迹仿真研究及结构设计

研磨机是超精密加工机器中不可或缺的加工机器,伴随着工业化的发展,研磨工艺成为工业生产上必不可少的一部分。以多自由度五杆机构为基础,提出了RRPRR型五杆机构,针对RRPRR型五杆机构进行运动轨迹仿真分析,对该结构中滑块的摆角进行了分析,判断了其存在急转特性,使研磨机的稳定性进一步提升,参数的调整对提高RRPRR五杆机构研磨机的研磨效率具有积极作用,显著地降低了机器制造成本,保证了球副研磨机的加工精度、质量。RRPRR型五杆机构研磨机可同时适应于平面副和球面副研磨,使研磨技术进一步实用化。     

并联机构激光加工系统创新设计

提出了一种新型的两自由度并联平动机构 ,并将其成功的应用到YAG激光加工平台当中。介绍了激光加工平台的组成及控制系统组成 ,同时还分析计算了该并联实验平台的自由度 ,推导建立了该机构的位置正、反解和速度解方程 ,给出了机构的工作空间分析及其雅可比矩阵 ,为激光加工平台提供了设计和控制的理论依据。经技术实施表明该新型加工平台具有结构简单、控制容易、作业空间大及可实现两维任意图形的加工等特点     

CFRP制孔技术的研究现状与发展趋势

由于碳纤维复合材料(CFRP)具有较高的比模量和强度,CFRP在科学和工业领域引起了足够的重视,并在航空航天领域中得到了广泛的应用。孔加工在航空制造业中占有极其重要的地位,然而由于CFRP的各向异性,使其制孔质量难以控制。介绍了CFRP制孔过程中几种典型的制孔缺陷,指出了缺陷产生的原因及抑制方法;详细阐述了CFRP制孔技术的最新进展,包括制孔刀具、钻削运动方式和特种加工制孔方式三个方面;综述了CFRP制孔技术的发展趋势。     

7075航空铝合金铣削力模型试验

利用7075-T651铝合金材料为试验对象,采用四因素四水平的回归正交方法,分析研究加工铝合金材料时的铣削速度、铣削深度、铣削宽度和每齿进给量对铣削力的影响规律;并通过MATLAB编程回归分析得到铣削力的经验公式。研究结果表明,建立的7075铝合金铣削力模型真实可靠,对铣削过程中影响最大的是铣削深度,其次是铣削宽度,进给量的影响较小;铣削力随着速度的增大而降低。模型可为航空铝合金铣削加工的变形提供可靠的边界条件。     

激光扫描加工图形控制模型的研究

针对激光扫描加工中存在固有图形畸变的情况,提出了DEA(dual-ends approch)控制模型。由于该模型不仅考虑了透镜焦距f、激光入射角θ、振镜偏转角和光学镜组之间的距离,而且还考虑了透镜中心厚度、透镜曲面曲率半径以及透镜介质折射率,因此提高了激光扫描加工系统的加工精度,减小了加工误差。同时利用VC++6.0编制了一个对话框程序,对传统fθ控制模型和DEA控制模型进行了分析比较,结果显示,DEA控制模型能正确表达所设计的加工图形,其精度高于fθ图形控制模型。     

基于DEA控制模型的LSM系统软件设计

LSM系统DEA控制模型采用计算端点和设计端点两点逼近,DEA模型不仅考虑了振镜之间的距离、振镜与透镜之间的距离、振镜摆转角度和透镜焦距,同时也考虑了透镜中心厚度、透镜曲面曲率半径以及介质折射率,有效提高了系统加工精度和加工速度.软件设计采用模块化设计思想,简化了程序设计的复杂性,使程序的结构清晰、容易理解,接口简单、提高了元件的可靠性,缩短了开发设计周期.     

45钢表面激光熔覆316L涂层显微组织与性能

采用激光熔覆技术在45钢表面制备316L合金涂层，分析了激光熔覆层的微观组织，测试了激光熔覆层的微观显微硬度。结果表明：激光熔覆区显微组织为细小树枝状结晶组织，熔覆区微观组织均匀致密以及存在着硬质点弥散分布，使得表面耐蚀性、硬度和耐磨性大幅度提高。熔覆层中残余应力一般是拉应力，随着熔覆层厚度的增加，应力回落并逐渐稳定下来，且基体残余应力较熔覆层小。