基于RFID分层式矩形微带天线的机床金属裂纹检测研究

提出新型RFID分层式矩形微带天线,用于机床金属结构的裂纹检测研究。使用HFSS仿真软件模拟金属结构的裂纹长度、宽度、相对位置和相对角度的变化情况,并研究金属裂纹变化与分层式矩形微带天线的谐振频率的关系模型,最终达到使用微带天线监测机床金属结构安全性状况的目的。分层式矩形微带天线有两个谐振频率,分别为f01=1.72 GHz和f10=2.53 GHz,通过监测谐振频率的偏移情况,可以达到监测金属结构裂纹长度、宽度、相对位置和相对角度的变化情况。由仿真结果可知,设计的分层式RFID矩形微带天线能够很好地监测机床金属结构的裂纹变化情况。     

基于R-LWE密码体制的RFID认证协议研究

针对现有射频识别(RFID)系统不能抵抗量子攻击、安全效率低、隐私泄露等问题,提出一种基于R-LWE密码体制的RFID相互认证协议。该协议能够抵抗量子攻击,并且密钥短、加解密速度快、存储空间小。通过使用基于R-LWE的密码体制对标签的ID进行加密处理,在标签中直接保存密文信息,并加入随机数,可以保证加密信息的新鲜性和不确定性。与标签认证协议相结合,不仅解决了假冒攻击、重放攻击、拒绝服务攻击等安全问题,而且实现了标签、阅读器、后端数据库之间的相互认证。与其他协议相比,该协议不仅安全性和计算效率高,而且适合用于资源受限的低成本标签。通过GNY逻辑对协议进行形式化证明,表明了该协议的可行性。     

基于涡流阵列的裂纹检测仿真分析

分析了涡流阵列检测技术的基本原理。利用有限元方法建立了一种涡流阵列传感器的仿真模型,研究了裂纹检测时的输出信号特征,并考察了工作频率对输出特性的影响。研究表明,裂纹的出现会导致感应线圈输出信号的幅值和相位发生变化,随着激励信号频率的增加,涡流阵列传感器输出信号的差异变大,在3MHz左右时达到最大,然后减小。试验为该传感器的进一步研究及应用提供了参考。     

基于电磁超声的管道裂纹检测法实验研究

设计了电磁超声传感器线圈和测试电路,对22.5mm厚钢板不同深度的裂纹类缺陷进行测试,以确定电磁超声裂纹检测的性能。通过分析电磁超声传感器(EMAT)所接收的导波信号,就可以准确判断裂纹的位置,用适当的数据分析可对裂纹缺陷尺寸进行量化,从而验证了使用电磁超声技术检测管道应力腐蚀裂纹(SCC)是一种切实可行的检测方法。     

基于有限元的管道裂纹漏磁检测仿真分析

提出一种油气管道裂纹漏磁场检测的数学分析方法。先根据麦克斯韦方程组推导出漏磁场数据分析模型。其次,利用三维有限元分析原理在Ansys环境下建立数学仿真模型。再将仿真结果与实际测试数据进行比较,确定该方法的可靠性。最后,通过仿真分析得出了裂纹几何参数(深度和宽度等)对漏磁信号特征的影响规律,并给出它们的关系曲线。该方法为实际利用漏磁场分布检测油气管道裂纹提供了重要的依据。     

基于模具设计制造全过程精益管控的物联网技术研发

研究开发了一种基于模具设计制造全过程精益管控的无线射频识别(RFID)物联网技术,并将该技术应用于模具CAM设计、CNC加工、CMM测量、EDM放电、模具组装、试模等全过程,改变了传统模具工业离散式制造加工的模式,实现了模具自动化加工和整个过程的信息化管理,提高了生产效率,减少了各个工序的差错率,降低了人工成本和制造成本。     

表面波检测旋压件裂纹的探伤研究

旋压件产品因其制造机理,缺陷主要分布于内外壁,多属表面开口裂纹和近表面裂纹、微裂纹等危害性缺陷.本文着重介绍应用表面波对旋压件表面及近表面裂纹横向、切向定位和测深.     

RFID在汽车焊装生产线的应用及影响因素分析

在汽车焊装生产中,传统的条形码识别因为生产现场的粉尘、高温振动、油污等影响而发生车型识别错误,采用RFID系统可减少识别错误的发生.介绍了射频识别RFID(radio frequency identification)系统的基本原理、构成以及在一汽一大众焊装车间的应用现状,分析了射频识别RFID系统应用的影响因素.射频识别RFID系统在焊装车间某车型的应用,提高了生产效率,降低了识别故障率.     

使用超电磁材料制作无损检测探头的模拟分析

为了探索超电磁材料在无损检测领域的应用,采用双负超电磁材料球壳包覆一个微小电流元的模型,应用基于有限元法(FEM)的Ansoft HFSS软件,模拟超电磁材料改善无损检测探头电磁辐射的特性。电磁模型的内半径r_1=1.0 mm,外径为变量;介质ε_r=μ_r=-3,电损耗和磁损耗为0.1;电流元为长0.3 mm、直径0.2 mm,激励电流1 mA,频率为10 GHz,辐射边界。模拟了三种情形下近电场随球壳内外径比值的变化、涂覆超电磁材料的探头在表面开口裂缝附近形成的电场,并与涂覆常规电磁材料的探头形成的近场量值进行对比。试验得出,涂覆超电磁材料的探头其近场电磁特性优于涂覆常规材料和不涂材料,可用于开发未来超电磁材料的无损检测探头。     

阵列涡流传感器表面裂纹检测的有限元仿真

阵列涡流传感器线圈间互感干扰中包含缺陷的有效信息,基于传感器动态检测的复杂情况,利用ANSYS软件建立了三维场-路耦合有限元模型并从互感中提取表面裂纹的定量化信息,从理论上分析了双线圈检测模式下检测方向、裂纹长度和深度变化对检测线圈感应电压幅值的影响,采用微分处理方法对数据进行处理进而对裂纹进行了定量分析。仿真结果表明,检测方向、裂纹长度和深度变化可显著影响检测感应电压幅值,微分处理可从互感中提取表面裂纹的定量化信息。     

基于机器视觉的机床冲孔检测方法研究

结合图像采集、图像预处理和摄像机标定等机器视觉技术以及真圆度算法,研究出一种基于图像处理的形态分析法和一种结合了最小二乘法拟圆的边缘拟合法,对冲孔机床上加工的制孔大小、个数和位置不固定的铁塔构件进行检测,并评价两者的检测结果和实用性。其中边缘拟合法的平均半径检测精度可达0.395 mm,位置检测精度可达0.399 mm,可同时满足检测构件制孔半径大小和中心位置两要素的要求,实现产品的自动化在线检测。并通过软件编程和辅助算法代替以往的图像拼接匹配方法和电机驱动控制板块,自动对进入钢联生产线传送区域的铁塔构件采集图像,为搭建机床冲孔视觉检测系统提供技术支持。     

基于Web的虚拟机床加工仿真研究

随着计算机技术和网络技术的迅猛发展,虚拟制造技术成为当前制造业研究的新热点,虚拟加工过程仿真是虚拟制造中的关键技术.论文对基于网络的数控加工仿真关键技术进行了研究.在分析了VRML与JavaScript交互技术、材料去除算法、碰撞检测算法及NC代码编译等建立仿真平台关键技术的基础上,提出了一种基于Web的虚拟机床加工仿真系统.系统可实现Web环境下机床三维浏览、运动仿真、装配显示等功能,同时内嵌基于OpenGL技术开发的曲面加工仿真功能.使用者只需要通过安装相应插件的浏览器,即可对系统进行访问.相对于其他CAM商业软件,其具有系统文件简单,易于模块化扩展等特点.     

基于NCSIMUL的五轴机床虚拟仿真技术研究

针对五轴加工机床存在程序编制复杂,人工检查困难,加工过程中易碰撞等问题,以Mikron HEM 500 U五轴加工中心机床为例,研究了双摆台五轴加工中心结构,提出了应用NCSIMUL软件构建虚拟机床的方法,搭建了虚拟加工环境,通过叶轮零件仿真加工,完成了APT刀位源文件到NC代码的自动转换,实现了零件五轴联动加工,验证...     

基于SolidWorks齿轮复合加工机床仿真系统研究

为研究齿轮复合加工机床的运动规律,验证NC代码的正确性并直观地模拟加工过程,对齿轮复合加工机床进行结构分析,建立机床运动学模型。基于SolidWorks2013平台,运用COM组件技术针对机床的核心功能开发了齿轮复合加工机床数控仿真系统。利用位姿矩阵原理以及分段处理技术实现了机床五轴联动控制和齿轮加工仿真。实例表明:该方法简单、可靠;开发的仿真系统能够满足实际的需求。     

基于数值仿真的机床床身铸造工艺研究

采用有限元分析软件ANSYS对机床床身的铸造过程进行了数值仿真.通过对铸件凝固过程的温度场和应力场的计算,预测了铸造裂纹产生的位置,预测结果与实际生产情况相吻合.在对产生铸造裂纹主要因素分析的基础上,提出了铸造工艺改进措施.实际生产表明,采用改进工艺可有效减少床身铸造裂纹,提高铸件质量.     

基于VERICUT数控铣齿机加工仿真的研究与应用

基于VERICUT软件对数控铣齿机的构建以及加工过程的仿真进行了探讨.应用该软件的Component Tree功能建立运动学模型,使用Machine Simulation模块构建数控铣齿机仿真模型,通过AUTO-DIFF模块与设计模型进行比较并运行干涉检查,实现了铣削齿轮加工过程的仿真与分析,为实际加工齿轮提供可靠的依据.     

基于SVPWM的数控机床控制系统仿真与分析

鉴于空间矢量脉宽调制法（SVPWM）诸多优点，如果能对其先进行一些仿真研究必定会给它在数控机床方面的应用实践带来不少裨益。由此，首先对SVPWM技术原理进行了介绍，特别对其线性组合SVPWM波形的实现方法进行了详细的讨论。其次，在MATLAB／SIMULINK环境下，把这种SVPWM实现方法放入了一个数控电机闭环转差控制系统中进行应用仿真。通过对定子磁链，转矩等进行仿真研究，结果表明与理论分析一致，从而为SVPWM在数控电机控制系统中应用提供了一定的参考价值。     

基于虚拟机床对加工条件优化的机床节能方法的研究

优化加工条件是在降低机床能耗的有效途径之一。通过分析机床加工过程的能耗成分,提出基于虚拟机床的能耗优化方法。在机床进给驱动系统动力学的基础上,对虚拟机床建模。在虚拟机床的模型上,通过修改成本函数或部件模型,考虑优化目标或机床设计的变化,采用遗传算法对加工条件进行优化,以估计加工过程中的能耗,获取最优加工条件,并将最优加工条件导入真实机床,实现加工过程的节能控制以降低能耗。为验证该方法的有效性,建立了带有能耗监测系统的机床实验台,在该机床实验台上对虚拟机床与真实机床加工过程的吻合度进行了测试,同时也对采用虚拟机床获取的最优加工条件的有效性进行了测试。测试结果表明：虚拟机床与真实机床的加工过程吻合度较高,导入虚拟机床获取的最优加工条件后,机床加工过程的能耗得以降低,与没经过优化的机床相比,优化后机床的能耗降低了2271%。     

3-UPS并联机床动态特性仿真研究

以3-UPS并联机床为研究对象，应用虚拟样机技术建立了机构参数化仿真模型，给出了并联机床虚拟样机联合仿真设计方案。通过对样机模型动力学分析，确定了影响整机动态性能的关键部件，采用通用有限元软件ANSYS完成这些部件的弹性体建模。通过动态仿真分析给出了弹性并联机构的动态响应、固有频率等动态特性参数，为并联机床整机的优化设计奠定了基础。