复杂钩舌锻件近净成形的预锻形状优化设计

提出了基于闭式模锻的铁路钩舌锻件的近净成形工艺方案,针对近净成形中的预锻成形件设计这一关键技术进行了研究。通过对终锻成形阶段金属流动特点的分析,设计了预锻成形工艺。将多重响应面法与数值模拟相结合,以锻件填充完整、锻件变形均匀性最好以及材料的损伤最小为目标函数对预锻成形件的形状进行了多目标优化,并通过成形试验验证了优化设计的结果。测量与分析结果表明,本文方法可获得优化的预锻件形状,基于本文设计出的预锻件,可得到无成形缺陷且精度好的终锻成形件,实现了钩舌锻件的近净成形。     

三维曲面零件连续成形的形状控制

基于扫掠曲面技术给出了连续成形三维曲面的数学表达式。通过分析连续成形过程中板料的纵向与横向变形,给出了描述成形件纵向曲面形状的圆弧插值方法及纵向成形控制方法。根据连续成形柔性辊调形多点控制的特点,给出了描述柔性辊形状的B样条插值方法,并给出了成形面横向截面线几何形状的控制方法。通过典型曲面件的连续成形验证了上述方法的有效性与可靠性。     

冲头尺寸对多点拉形效果影响的数值模拟

对典型件的多点拉形过程进行了系统的数值模拟研究,分析了其表面精度和形状误差。结果表明,冲头尺寸越小,零件表面质量越好。不同材料的成形件形状误差分布基本相似。目标形状的曲率越大,成形件的形状误差越大。成形误差随着冲头尺寸的变小而减小,当冲头尺寸比较大时,误差减小的速度较快,而当冲头尺寸小于一定值以后,误差减小的速度逐渐变缓。     

波节形状对波节管结构稳定性和传热特性的影响

针对不同形状的波节管的成形精度、结构稳定性以及传热特性差异较大.通过实验研究、理论校核和数值模拟相结合的方法,重点研究不同的波节形状(波谷圆角半径R和波节高度H)对波节管成形精度、轴向补偿能力、平面抗失稳能力以及传热特性的影响规律.研究结果表明:内高压成形波节管的成形精度随着波谷圆角半径R的增大而提高;波节管的轴向位移补偿能力随波节高度H的增加而增大;抗平面失稳能力和抗疲劳能力随波节高度H的增加而降低;综合传热因子η随着波谷圆角半径R增大和波节高度H的增加均是先增大后减小.综合考虑上述各个因素,对于所研究的内高压成形波节管,当波节高度H为2.5 mm,波谷圆角半径R为30 mm时,波节管具备良好的综合特性.     

多点成形回弹补偿算法及其验证

采用理论分析、数值模拟与成形试验相结合的方法,研究了板材多点成形回弹补偿和修正方法。基于弹性幂强化材料模型推导了回弹前曲率的计算公式,结合三次B样条拟合建立了修正回弹的模具型面补偿方法。根据计算得到的模具型面信息对成形过程进行了数值模拟及试验验证,结果表明:本文方法可以有效地控制单曲率曲面多点成形过程中回弹引起的形状误差。     

多点拉形数值模拟及模具型面补偿方法

建立了板料多点拉形有限元模型,确立了用于动态显式算法的拉形加载模式,并应用到典型件的拉形过程数值模拟中。对马鞍形曲面件的多点拉形进行了数值模拟,探讨了成形件上应力、厚度等的分布规律以及回弹和弹性垫的不均匀变形对成形件精度的影响。模拟结果表明,成形件的应力、厚度分布均匀,卸载回弹很小,弹性垫的不均匀变形对成形件精度的影响比回弹要大;为获得精确形状的成形件,提出了一种基于数值模拟结果通过反复修正获得准确的多点拉形模具型面来补偿多点拉形中弹性垫的不均匀变形和回弹的方法。     

基于环向应变的多道次无芯模旋压变进给比成形方法

为提高无芯模旋压成形质量,引入变速成形技术,提出变进给比旋压成形方法.该方法的关键为获取与旋轮轨迹相适应的进给比设计方案,使成形时间与成形量相匹配,从而保证坯料充分成形.针对道次进给比设计,根据各道次平均环向应变量进行成形时间道次间分配,提出有利于提高形状精度的"匀速变形原则"和"终道次充分成形原则".针对道次内进给比设计,根据终道次局部环向应变分布情况进行成形时间道次内优化分配,并提出有利于抑制形状误差的"大环向应变充分成形原则".实验结果显示,在总成形时间不变的条件下,采用变进给比方法进行无芯模旋压成形可以将平均形状误差降低约47%,同时更好地保持坯料壁厚,防止坯料过度减薄.     

多点拉形数值模拟及模具型面补偿方法

建立了板料多点拉形有限元模型,确立了用于动态显式算法的拉形加载模式,并应用到典型件的拉形过程数值模拟中。对马鞍形曲面件的多点拉形进行了数值模拟,探讨了成形件上应力、厚度等的分布规律以及回弹和弹性垫的不均匀变形对成形件精度的影响。模拟结果表明,成形件的应力、厚度分布均匀,卸载回弹很小,弹性垫的不均匀变形对成形件精度的影响比回弹要大;为获得精确形状的成形件,提出了一种基于数值模拟结果通过反复修正获得准确的多点拉形模具型面来补偿多点拉形中弹性垫的不均匀变形和回弹的方法。     

基于增量控制的型材拉弯轨迹设计及有限元仿真

根据型材拉弯设备结构和成形工况,将夹钳加载量等效为拉伸缸沿转臂的拉伸量和转臂的转角,并提出了一种基于增量控制的型材拉弯轨迹设计方法。通过沿轴线方向将型材目标形状划分成多个成形段,并求解出每个成形段对应的拉伸增量和转角增量,实现型材拉弯成形中加载量的独立分配与控制。以轨道车辆车顶乙形不锈钢弯梁作为研究对象,建立了一种基于连接器单元的型材拉弯有限元模型,并将计算得到的加载增量应用于工件成形效果仿真中,实现了拉弯轨迹的参数化调控。根据仿真结果中工件的形状误差与表面翘曲量分析了拉弯缺陷的成因,并对拉弯轨迹进行了针对性的修正,提升了工件成形效果。采用修正后的拉弯轨迹进行工件成形试验,仿真结果与试验结果相吻合。     

大功率激光立体成形熔道几何参数量化模型

大功率激光立体成形过程中,单道熔道的形貌特征与成形件的精度、质量指标等因素密切相关。为建立激光立体成形1Cr13工艺参数与熔道的宽高比、深高比等形状参量的量化分析模型,基于正交法研究了激光功率、扫描速度和送粉量等3个因素与熔道形貌特征的定性关系。实验表明:3个因素对宽高比的影响为扫描速度最大,送粉量次之,激光功率最小;3个因素对深高比的影响为送粉量最大,激光功率次之,扫描速度最小。为进一步优化工艺参数取值范围,以Box-Behnken实验方案补充实验样本,建立工艺参数与熔道形状参量的BP神经网络计算模型。进而以神经网络模型为计算工具,以熔道宽高比、深高比为约束条件建立激光立体成形熔道形貌控制工艺窗口,不同工艺分区的实验结果与计算结果一致。     

中压真空断路器智能化实施中的关键问题

针对中压断路器在智能化控制及参数采集等方面的功能,阐述了DSP核心控制器件的构成及其功能。通过开发设计罗柯夫斯基电流传感器、电阻式电压分压器、位置传感器等模块．并有机整合,实现了对电流、电压、操作位置、工作环境和状态等各种参数的动态监测,供核心控制器件进行智能化诊断、控制和保护,为中压真空断路器的智能化提供了较全面的解决方案。     

压力波型态对液滴压电喷射行为影响的数值研究

为了观察压力波形态对液滴压电喷射行为的影响.基于Bogy的压力波传递理论,简化了压电喷射模型,对水滴在不同压力波形态下的压电喷射过程进行了数值仿真,并对水滴的变形过程进行了分析.分别探讨了电压脉冲大小与宽度对水滴喷射行为的影响.结果表明随着电压脉冲大小和宽度的增加,液滴直径增加,而液滴喷射速度先增加后减少.通过合理的控制电压脉冲大小与宽度,可以有效的控制好压电喷射液滴的直径与速度.     

基于CAN总线车内空调温度分区控制系统设计

为解决车内空调系统对于车内空间温度的智能化精确控制问题,设计了以STC89C52为微处理器结合SJA1000独立CAN控制器和PCA82C250收发器组成的CAN总线节点,并以此结合DS18B20温度传感器及空调温度步进电机调节机构,组成了一个车内温度分区控制的智能系统。提出了车内温度分区控制的基本方法和实现步骤。设计了该智能系统的硬件电路,各个智能节点所用的温度测量、通信及CAN通信的软件程序。该系统在实验空间内达到了温度的分区精确控制要求。     

空间智能操控装备在轨服务建模与仿真研究

为了保证空间智能操控装备在轨服务任务的顺利实施,研究了与其相关的规划、建模与仿真等关键技术。在此基础上,研制开发了一套空间智能操控装备在轨服务仿真系统;该系统采用HLA/RTI仿真框架,实现了空间态势监控、任务规划、轨道机动规划、测控资源计算、轨道机动仿真、在轨操作仿真、控制指令生成与发送等功能。基于该仿真系统,进行了空间智能操控装备在轨服务任务的仿真分析,对关键任务节点进行了反复验证。     

智能控制系统设计方法的比较研究

控制系统的智能设计是利用人工智能的方法来设计控制系统,涉及到运用智能的方法选择控制系统的模型、选择辨识模型结构和参数的方法、选择控制器的类型以及对所选择的控制器进行参数的优化等问题。围绕这些问题对控制系统的智能设计的几种方法进行了讨论、仿真与比较分析。     

基于ZigBee的智能家居环境参数测量装置的设计

随着人们生活水平的提高,人们对生活要求也逐渐提高,智能家居必将成为现代化住宅的一种发展趋势。本设计主要是利用ZigBee的开发模板作为控制模块,ZigBee模块上控制芯片CC2530集成的增强型8051单片机内核对信息进行了统一的处理,通过对室内温湿度及光照信息的无线采集,实现对家居照明灯及风扇的智能控制,达到节能的目的。     

Intelligent control technology for deep drawing of sheet metal

The intelligent press forming of sheet metal is a completely new and comprehensive technology that combines control-science, computer science, material science and metal forming theory. Although the technology originated in 1980s from America, it was focused on the spring-back of V-shaped bending. Not until 1990s was some pioneering research conducted on the intellectualized control of cup-deep drawing. The research field is expanded to the axis-symmetric part and non-axis symmetric part. After a series of theoretical and experimental research, an intellectualized control system on the deep drawing processing of sheet metal is developed. The common general feature of sheet metal on the process of deep drawing is analyzed and a completely mechanical model is concluded and the deep drawing intellectualized control of sheet metal is finally realized.     

参数自锁定PID控制方法在渗碳炉温控系统中的应用

设计出一种基于参数自调整模糊PID控制方法,并应用于渗碳炉温度智能控制.在simulink环境下,仿真结果表明,基于参数模糊自整定PID控制的渗碳炉温度智能控制效果优于单纯的传统PID控制以及模糊控制,具有超调量小,响应时间快,抗干扰性能强,对变参系统的鲁棒性强的控制品质.     

模糊PD控制在伺服系统中的应用

为了提高伺服控制系统动态跟随误差的精度,在三环伺服控制系统的基础上提出了一种经典控制和智能控制相结合的方法.利用误差补偿的思想,在位置环上采用按给定输入补偿的复合控制方法进行误差补偿,以提高系统动态跟随精度.采用模糊PD参数自整定控制的思想,在位置环上设计了智能模糊控制器,对前向通道PD调节器的参数进行了优化.仿真结果表明,与PD控制系统相比较,改进系统的动态误差精度得到了提高,明显地增强了系统的动态跟随特性,并使系统具有较强的鲁棒性.     

裤子裆部结构设计

裤子裆部是裤子结构设计的重点和难点,裆部处理是否得当将直接影响裤子的外观造型、舒适性、合体性与功能性.主要研究了裤子裆部结构的立裆、后中线倾斜度、后裆起翘量、裆部宽度和裆弯、落裆等主要尺寸的设计,为科学、合理地设计出造型美观、符合人体且能够满足运动功能的裤子结构制图提供了一定的理论依据和参考数据.