基于正交试验法的T型三通管内高压成形仿真与优化

针对T型三通管内高压成形过程中易出现的破裂和起皱等问题,为提升三通管的成形质量,选择最小壁厚与胀形高度等关键参数作为管件成形质量的评价指标。首先借助内高压成形设备开展T型三通管的实验研究,获取三通管成形的关键参数,并利用非线性软件DYNAFORM对T型三通管内高压成形过程进行仿真分析,通过与实验结果对比,验证有限元模型建立与仿真分析的正确性。基于此采用正交试验法对T型三通管的加载路径进行优化,提出所选工艺参数范围内的最优加载路径,通过实验验证了基于数值仿真与正交试验法获取加载路径的可行性与正确性,并为相关管件的内高压成形研究提供了参考。     

摩擦系数对航空铝合金三通管充液成形后壁厚分布的影响

在铝合金三通管的充液成形过程中,摩擦系数是影响其壁厚分布及支管高度的关键因素之一。通过建立三通管充液成形的有限元模型,在固定的充液压力、轴向进给参数下,采用有限元分析方法对三通管在充液成形中摩擦系数对壁厚的影响进行模拟分析,获得了摩擦系数对三通管成形壁厚的影响规律,得出摩擦系数为0.075时既能保证支管较小的减薄率,又能获得较好的壁厚分布的结论。同时,通过摩擦磨损试验机获得了不同润滑介质对应的摩擦系数,最终选取了一种摩擦系数接近0.075的润滑介质进行实际胀形验证,获得了满足壁厚及减薄要求的航空铝合金三通管件,可为三通管零件的充液成形提供一些理论指导。     

铝合金三通管铸造工艺设计及优化

文中针对铝合金三通管铸件的结构进行了工艺分析,结合铝合金材质特点确定了该铸件的铸造工艺方案和工艺参数,设计计算了三通管铸件的浇冒口尺寸,通过对设计工艺进行数值模拟分析铸件的充型和凝固过程,通过流场发现采用底注开放式浇注系统可以最大程度地保证充型的平稳性;通过凝固场发现在铸件热节位置设计保温冒口和冷铁可以有效消除缩孔和疏松缺陷,试制铸件满足探伤和无损检测技术要求,获得了优化的工艺方案。     

数控缠绕机床嵌入式纤维张力控制系统研究

针对缠绕加工的实际状况,在深入分析系统需求的基础上,设计了数控缠绕机床嵌入式纤维张力控制系统.系统在数控系统实时内核中嵌入了纤维张力控制器,借助于多轴联动数控技术.采用消元法将未知被控量转化为已知量,从而简化了缠绕过程中的纤维张力控制算法,提高了纤维缠绕中张力的控制精度.     

等径三通管整体液压成形壁厚分布规律

对铝合金薄壁三通管壁厚分布规律进行研究。将管坯放入模具型腔,通过轴向进给补料、内部增压,沿下模具型腔中间倒圆角处凸出一个较高的等径支管,形成等径三通管。通过数值模拟和实验对等径三通管整体液压成形的过程进行研究,分析了三通管整体液压成形4个不同阶段的管材壁厚分布规律和管材关键部位壁厚的变化规律。研究发现,成形管材底部的壁厚最大,过渡圆角周边处次之,支管顶端周边最薄。数值模拟和实验结果相吻合,为T型三通管零件生产奠定了基础。     

大口径三通管翻边成形工艺参数优化

现有企业生产大口径三通管要通过多道次翻边工艺,本文根据冲压变形规律设计的预制孔管件可进行一次翻边生产等径三通管,同时应用Deform软件对翻边工艺进行数值模拟.然后,利用神经网络结合遗传算法对大口径管件预制孔孔形及凸模运动速度进行优化,可得到成形质量较佳的三通管.最后,通过对人口径三通管多级翻边扩孔工艺研究得出结论:以冲压变形规律设计的预制孔管件一次成形特定高度的三通管是可行的,但需对工艺参数进行优化.     

B样条曲面在模具型腔表面描述中的应用

本文以三通管挤胀成形模具为例,采用双三次均匀Ｂ样条曲面对该模具的型腔表面进行了几何描述。结果表明,这种方法可以为三通管挤胀成形过程的数值模拟中的动态边界条件处理提供灵活、方便的几何信息,为在数值模拟中实现动态边界条件处理打下良好的基础。     

纤维缠绕壳体内压结构强度试验中的光学非接触式应变测试方法

分别采用喷涂法及记号笔点画法在纤维缠绕壳体表面制作散斑,在内压强度试验过程中对壳体进行了光学非接触式应变测量,并通过传统应变片法测量的应变数据与之对比,结果表明:两种方法所测数据的相对误差介于0.29%～9.7%之间,符合纤维缠绕壳体在同一环向的变化规律,证实了光学非接触式应变测试方法应用于纤维缠绕壳体应变测试的可行性。     

Y型三通管热态内高压成形多目标参数优化

基于Dynaform软件平台,建立Y型三通管热态内高压成形的三维弹塑性有限元模型.以左右冲头进给量、中间冲头后退量和内压力为因子,设计了正交试验方案,运用数值模拟分析方法,得到了三通管在不同加载路径下的支管高度和最小壁厚两个目标参数.探讨了各因素影响指标的主次顺序,采用综合平衡方法,获得了优化的加载路径.结果表明:通过优化的工艺方案可以得到综合质量较高的的Y型三通管.     

天然气三通管开裂成因分析

某加气站天然气管道,在检修过程中发现三通管有漏气现象。采用化学成分分析、无损检测、金相检验、晶间腐蚀检测、扫描电镜分析等手段,对该三通进行了检验和分析。结果表明,该三通管化学成分不合格,导致晶界弱化,抗腐蚀能力下降,是该三通管失效的主要原因。     

交互式挤压模具智能优化设计系统研究

在高效无敏度智能优化算法及挤压成型过程数值模拟的基础上,结合刚—黏塑性有限元模拟、神经网络、遗传算法,提出一种交互式挤压模具智能优化设计方法。并利用面向对象编程技术C++语言,在VC++6.0程序开发器上开发出了界面友好、自动化程度高、模块通用性好的交互式挤压模具优化设计系统,实现了挤压过程中模具设计多种目标的优化控制,并详细阐述了系统的结构功能、关键技术及应用实例。由于数值模拟、人工神经网络和遗传算法属于非耦合算法,通用性较强,该系统适用于金属塑性成形各种领域的优化设计。     

板材应力应变曲线视觉测量技术的实现

材料性能是钣金成形的基础,非接触式变形测量技术在材料性能测量中具有独特的优势,不仅可以得到标定区域的平均应变,而且可以得到不同时刻标定区域内任意子区域的应变。文章介绍了板材应力应变曲线视觉测量系统的组成及工作原理,将数字图像分析法应用于板材的拉伸试验,可以快速、精确地测量材料拉伸时的变形量。采用Visual C++编程语言在Windows 2000环境下开发应用程序,研究了测量系统各模块的设计思路及实现方法,完成了板材应力应变曲线实时测量系统。     

基于Petri网和面向对象技术的柔性装配系统仿真

运用面向对象技术，实现了机器人柔性装配系统Petri网的类的构造，并根据Petri网变迁含义得到系统事件发生的短阵表达式，实现了系统完整的动态描述，并利用它们对机器人装配系统进行仿真，在此基础上得到系统指标，并应用于机器人装配线的设计阶段，取得了良好的效果。该仿真系统是在Windows环境下，以ＶisualC 语言实现。     

基于C++ Builder与APDL一体化的多丝焊接仿真系统

利用C Builder及ANSYS提供的二次开发工具APDL,开发了界面友好的多丝焊接有限元分析系统.借助C Builder设计了友好、方便、易用的人机交互界面,同时对所有复杂、难于理解和掌握的ANSYS命令流进行后台封装.系统适用于常见厚度材料的多丝焊接仿真,具有较强的纠错能力,以及稳定可靠、易于安装与扩充的特点.系统不仅能够大大减少多丝焊接仿真的工作量,而且使未掌握ANSYS软件的人员也能进行焊接仿真.     

基于ADAMS和MATLAB数控机床进给驱动系统的机电联合仿真

根据机械多刚体动力学理论建立数控机床进给驱动系统的数学模型,利用机械系统动力学分析软件ADAMS建立动力学模型、C++编写数控进给指令、MATLAB/Simulink建立数控机床进给驱动系统Simulink仿真模型,结合三者实现机床的机电联合仿真。仿真分析结果表明:该仿真平台能用来分析进给驱动伺服系统的动态特性,为物理样机进给系统的设计与调试提供可靠的参考依据。     

石材桥式切割机数控系统的刀补研究

为了实现对石材轮廓的精确加工,不同刀具的刀补模块设计是开发数控系统的关键技术。通过对C机能刀补算法的研究,简述了刀补转接的几种类型及其判断算法,结合石材桥式切割机的加工特点,对锯刀、铣刀、磨刀的刀补算法进行了设计。采用PC+运动控制卡的硬件结构,以Visual C++作为开发软件,设计了石材桥式切割机的数控系统软件。运行石材桥式切割机的数控系统,对锯刀、铣刀、磨刀刀补进行仿真,并在工厂中进行加工测试。结果表明:该切割机能稳定运行,其刀补算法实现了自动刀具补偿功能。     

Designing the microstructure of squeeze-cast Al composites

Retaining their high strength and stiffness up to 350°C, SiC fiber-reinforced aluminum composites are lightweight alternatives to titanium or steel parts. By combining filament winding and squeeze-casting, components of fairly complex shapes can be produced. Both Nicalon and Tyranno “hybrid” SiC fibers (that is, continuous fibers with SiC particles distributed between the fibers) were used to reinforce pure aluminum and alloy 357 matrices. Their longitudinal properties appear much more dependent on alloying elements and processing conditions than on fiber types, but hybridization is effective in raising transverse properties significantly. Failure modes can be related to microstructural features, including interfaces, fiber-to-fiber contacts, second-phase bridges between fibers and fiber damage through processing. Provided some basic rules for microstructural design are followed for the manufacture of actual parts, squeeze-cast SiC fiber aluminum composites offer great potential for defense and aerospace applications.     

CNC软件系统设计的可靠性与实时性技术

详细地论述了计算机数控系统软件设计的可靠性和实时性问题。首先从软件开发规程、算法设计和WindowsNT的可靠性三个角度阐述了提高系统可靠性的技术途径。接着从软件结构的设计、Windows NT的调度机制和C 语言的性能分析三个角度论述了提高系统实时性的技术手段。     

Design of a generic five-axis postprocessor based on generalized kinematics model of machine tool

This paper presents a generic five-axis postprocessor system for various five-axis machine tools. The generalized kinematics model of common five-axis machines is constructed by combining two rotational degrees of freedom on the fixture table and two rotational degrees of freedom on the spindle. The complete analytical equations for NC data are obtained through homogeneous coordinate transformation matrix and inverse kinematics. The derived five-axis NC code expression is a general form suitable for all kinds of five-axis machine tools with three orthogonal linear axes and two orthogonal rotational axes. A window-based postprocessor software written by Borland C++ Builder and OpenGL has been developed according to the presented algorithm. The wireframe model of the configured five-axis machine tool can be promptly shown and rotated/zoomed dynamically on the screen to assist the user to input relevant parameters correctly and efficiently. Through the implementation of the developed postprocessor and the verification by the solid cutting simulation software as well as the real machining experiment, the effectiveness of the proposed scheme was confirmed.     

基于Pro/TOOLKIT的落料拉深复合模快速设计系统开发

以落料拉深复合模为例,详细阐述了利用Pro/TOOLKIT及VC++6.0自行开发落料拉深复合模快速设计系统的一般步骤和方法。系统采用参数化驱动技术、数据库技术、VC++6.0方便的界面设计技术,既保留了Pro/E的强大功能,又考虑了落料拉深复合模产品设计时的具体工艺需求。实践证明,该系统极大地提高了模具设计效率,并对其他类型复合模设计有较好的参考价值。