风电叶片全尺寸结构试验三维挠度测量研究

对风电叶片进行全尺寸结构试验时需要测量其挠度变形,目前使用拉绳传感器测量,但拉绳传感器只能实现单一方向测量,测量误差大且维数单一。为了解决上述问题,推导一种用于叶片三维挠度精准测量的数学模型,进一步结合超宽带无线测距技术搭建了无线测量系统,使用该系统进行叶片静力加载挠度测量试验,并与激光跟踪仪测量结果进行对比。结果表明:该技术可以获得较为准确的挠度值,测量的X、Y、Z三个方向的叶片变形量的均方根误差分别为12.77、15.91、19.87 mm,符合测试要求。     

板材杨氏模量对称三点弯曲测试方法及测试装置

金属板材在弹性对称三点弯曲时最大挠度与集中力呈线性比例关系,由该关系可求出板材的杨氏模量。文章提出利用对称三点弯曲的原理测量金属板材杨氏模量的方法,并设计加工了相应的试验装置,该装置结构简单,制作成本低,挠度测量采用百分表,测量精度高。实测了1mm厚铝板和铜板及3.1mm厚钢板的杨氏模量,测量结果稳定可靠。     

大型直缝焊管挠度检测系统关键技术研究

直线度是大型直缝焊管的主要形位误差,直接影响运输管线的安装,需要进行过弯矫直,而实现大型直缝焊管过弯矫直首先要检测焊管轴线方向各点的挠度,如何快速准确的测量焊管的挠度是一个亟待解决的测量问题.本文对大型直缝焊管挠度检测系统的关键技术进行了研究,完成了测量系统的方案设计,开发了基于虚拟仪器的挠度检测系统模块,并进行了挠曲线检测物理模拟实验,测量相对误差1.7％,实验表明系统具有较高的可行性和可靠性,可以满足实际需要.     

PLC控制气动挠度检测装置设计

介绍一套混凝土空腔构件挠度的自动检测装置。利用气缸对产品的上表面中心区域施加载荷,并用传感器测量产品上表面对应位置的位移。对照设计出的三维模型,阐述装置的组成结构、气动原理和PLC控制系统。该装置对产品挠度的检测具有较强的实用性。     

挠度修正法评价碳/碳复合材料的高温弹性模量

作为理想的高温结构材料,碳/碳(C/C)复合材料的高温弹性模量对其高温热应力分析及结构设计至关重要。三点弯曲试验可以采用电感量仪准确测得陶瓷试样的挠度,从而计算得陶瓷室温弹性模量,但三点弯曲试验在高温下的应用由于挠度变形难以准确测量而鲜有报道。本研究基于相对法理论,提出了挠度修正法,可以方便准确地获得其高温弹性模量。采用电感量仪与挠度修正法测试了2D与3D C/C复合材料室温弹性模量,结果表明2种方法的测试结果相近。测试了C/C复合材料在室温至1700℃间的弹性模量,结果表明2D与3D C/C复合材料的弹性模量均在1200℃时达到最大值82.22 GPa、66.73 GPa;而后在1200~1700℃,随着温度的升高,其弹性模量逐渐降低,且2D C/C复合材料的降低幅度更大。本研究显示挠度修正法可以准确、可靠地评价碳/碳复合材料的高温弹性模量,有望推广应用于其它高温结构材料弹性模量测量领域。     

测量架装配工艺分析

针对当前在数控轧辊磨床上应用的测量架装置的装配工艺问题,提出了一些看法。基于提高数控轧辊磨床测量架装置的加工精度和使用效率,论述了测量装置构件的挠度计算和对装配精度的基本要求,并对滑枕式测量架进行了装配工艺分析,对相关问题进行了讨论,经过反复摸索制定了新的测量架装配工艺,避免了测量架在工作时所产生的颤振现象,为装配测量装置的精度稳定性提供了一定的保障,提高了磨床的使用效率,为设计人员在数控轧辊磨床上应用测量装置时提供参考。     

薄壁LY12铝合金焊接残余应力超声波法无损测量及验证

传统残余应力破坏测量方法无法满足焊接结构服役状态下的应力测量,无法实现结构的无损应力测量.基于声弹性原理,超声波法可以无损测量出结构内部的残余应力.使用临界折射纵波进行薄壁结构件测量时,易激发Lamb波和Stonely波等特殊波形,将影响测量的准确度.开发了适用于薄壁结构件测量的新型超声波法焊接残余应力测量系统,对厚度为2mm的两种LY12薄壁焊接结构进行了测量,测量过程实时无损快速.用切割释放法和有限元模拟进行了验证.结果表明,该测量系统准确可靠,为航天器薄壁焊接结构服役状态在线可靠性评估奠定了基础.     

A型铝合金地铁车辆车体侧墙挠度及焊接工艺

文中基于A型铝合金地铁车辆,根据侧墙结构提出了侧墙的制造工艺流程,通过采用不同的装配工艺和焊接工艺,实现了车体侧墙及其挠度的制造,为城市轨道车辆铝合金车体侧墙挠度的制造提供技术借鉴.     

随焊冲击旋转挤压控制TC4薄板焊接失稳变形工艺

薄板钛合金在焊后存在较大的残余压应力,使其发生失稳变形,很多情况下,结构不能满足设计要求,必须采取措施减少失稳变形.文中采用随焊冲击旋转挤压的方式,对焊接过程中尚处于较高温度的焊缝部位进行塑性延展,减少焊接时发生的塑性收缩量,降低残余压应力的值,从而减少焊接变形量.对焊后薄板的变形挠度和残余应力进行了测量,变形挠度下降...     

TC4零件铣削加工残余应力自平衡前值的测量及其有限元分析

对TC4材料的条状零件进行侧铣加工,其加工表面会产生一残余应力层。通过对零件的应力层进行腐蚀剥层,测量此过程中零件挠度的变化,运用逆向思维由底层的应力值和挠度的变化逐步反推上层的应力值,最终得到应力自平衡前的分布情况,排除了零件尺寸和形状因素的影响。基于此应力值可以较准确预测不同尺寸和形状的零件因加工残余应力而产生的变形。运用有限元模拟分析进一步验证了此方法的正确性。     

机器学习辅助下的五轴数控铣削刀轨优化

针对铣削加工过程中刀具挠度变形的自动补偿问题,提出了一种用于五轴数控加工的刀轨自优化方法.首先,该方法从铣削加工材料去除仿真中获得工艺条件,且将计算出的切削条件与相应的形状误差测量相关联;其次,采用基于统计学习理论的支持向量回归(Support Vector Regression,SVR)来预测所产生的形状误差,并进行...     

大型直缝焊管三点单次矫直技术

三点弯曲压力矫直,是目前规范大型直缝焊管直线度的主要手段。由于大型管件的特殊性,文章基于激光三角法建立了大型管件的挠度测量系统。通过实验,验证了直梁三点弯曲与曲梁三点压力矫直之间的等价关系;根据弹塑性小变形理论,解析了直梁弯曲过程中压下量与管坯卸载弹复后最大挠度的关系曲线,并实验验证了其正确性。该文为大型直缝焊管压力矫直工艺参数制定,提供了理论基础,改变了目前大型直缝焊管生产厂家矫直工艺主要依赖操作人员经验的现状。挠度测量系统的实现,为大型管件智能化矫直,提供了理论指导。     

自动变速箱换挡制动器垫片测量方法及设备的研究

通过分析4AT自动变速箱换挡制动器的结构及装配工艺,基于相对测量原理,提出一种在自动变速箱换挡制动器装配过程中测量法兰垫片厚度的新方法,根据该方法研制出相应的垫片预选测量机,并对该设备进行了测量稳定性和准确性的分析.实验证明:该设备具有较高的测量精度和装配效率,大大提高了变速箱的装配效率及装配质量.     

大锻件尺寸在线测量技术的研究

大锻件尺寸测量是大型锻件生产中的重要环节。大锻件在锻造过程中的精确测量对提高锻件的质量和加工效率以及材料的利用率具有十分重要的意义。传统的接触式测量技术已经满足不了现代工业化的需求,而非接触式测量技术以其快速、准确的特点得到了迅速的发展。介绍了机械式测量方法、基于激光的测量方法、基于CCD的视觉测量方法以及基于结构光的视觉测量方法,分析了各种方法的适用性和优缺点,并提出了一种基于线结构光的CCD相机扫描法。最后对高温大锻件尺寸在线测量的现状进行了总结。     

基于化铣剥层和挠度变化的钛合金铣削加工表面内应力的测量

对Ti6Al4V材料零件利用侧铣进行加工,其被加工表面会产生一内应力(即残余应力)层。为了测量加工引起的随深度变化的残余应力,通过对零件的应力层进行腐蚀剥层,并测量此过程中零件挠度的变化。根据弯矩与挠度的关系以及应力与弯矩的关系,最终计算得到铣削加工引起的随深度变化的残余应力。将计算得到的应力值带入有限元模型中进行计算,将计算得到的挠度的变化与实验测得的挠度的变化进行对比,发现两条曲线的重合度很高,由此说明此测量方法精度很高,可以运用与实践中加工残余应力的测量。     

基于位变性及结构特征效应的机床滑枕挠度误差预估模型

为在图纸设计阶段预测机床滑枕的挠度误差，构建了一种基于位变性及结构特征效应的滑枕挠度误差预估模型。以滑枕结构特征为基础，通过引入结构特征正、负效应系数导出截面惯性矩的修正计算式，进而得到各类载荷条件下的综合挠度曲线模型，并在融入连续性、位变性后获得滑枕挠度误差的预估模型，最后通过工程实例验证了该预估模型的有效性。该预估模型的提出可为滑枕的结构设计、优化提供了量化依据，同时为该问题的解决提供了有效的途径。     

AZ31镁合金棒材拉矫残余挠度及残余应力场数值模拟

以AZ31镁合金棒材为研究对象,分别测量了AZ31镁合金棒材在不同温度下的应力应变曲线及不同温度、不同残余拉伸应变下的残余挠度.建立有限元模型,模拟了上述试样拉伸矫直后的残余挠度和残余应力场,并将模拟的不同温度、不同残余拉伸应变下的残余挠度和测量结果进行了比较,二者吻合较好,证明所建立的模型是有效的.在此基础上,分析了拉伸矫直残余应力场,随拉伸应变、拉伸温度的变化规律,研究表明在矫直温度220℃、残余拉伸应变为2%时进行拉伸矫直,夹持部位不易打滑、且在夹持端的残余应力最小及残余应力影响区最小,并可采用小拉伸量、多次拉伸的方式进一步减小其残余挠度.     

大型单动机械压力机的挠度变形现象及行为特性

针对大型单动机械压力机的挠度变形问题,建立压力机挠度变形试验,测量压力机台面及滑块在不同工作载荷下的挠度变形量。试验结果表明:大型单动机械压力机的挠度变形会对模具闭合状态造成明显的影响;压力机的挠度变形量与施加载荷呈线性增长关系;压力机的挠度变形具有明显的各向异性,台面长边方向的挠度变形量大于短边方向的挠度变形量。采用有限元法,对压力机挠度变形进行建模计算,结合试验数据,验证模拟计算精度,分析压力机工作台和滑块的变形特点。分析结果表明:由于结构上的差异,工作台和滑块的挠度变形分别呈“漏斗状”和“拱桥状”;工作载荷分布的集中度越高,压力机变形量越大,偏心载荷所引起的压力机挠度变形也是偏心的。研究成果为提高大型单动机械压力机的应用水平和冲压模具型面精益设计水平提供了理论基础。     

Ti6Al4V零件铣削加工表面等效残余应力与作用深度的测量及其有限元分析

金属零件在切削加工后,其被加工表面会形成一残余应力层,其所引起零件的变形是影响精密弱刚性零件精度的重要的因素。为了预测Ti6Al4V零件因铣削加工表面残余应力而引起的变形,本文介绍一种测量表面等效残余应力及其作用深度的方法而达到此目的。通过对被加工面的对面进行两次腐蚀去除材料的操作使得零件的厚度和中性层的位置发生变化,测量此过程中零件挠度和表面应变的变化,进而计算得铣削加工引起的零件表面等效残余应力及其作用深度值。通过有限元分析验证该方法得到的结果,发现有限元计算得到的零件挠度和应变的变化与实际测量值非常吻合,因此可以断定该方法得到的结果是正确的,其可以正确评估铣削加工引起的表面残余应力性质和大小并能准确预测零件铣削加工后因表面残余应力而引起的工件的变形量,从而可以预测零件是否满足精度要求。     

全自动棒料校直机的工艺系统

传统的由自由锻造液压机生产的棒料在三点反弯校直过程中不仅费时、费力,而且校直精度低。针对此问题,基于非接触测量方式,提出一种20 MN C型全自动校直机。通过安装在校直机主机内的二维激光位移传感器,对棒料进行自动测量。根据测量数据计算棒料弯曲参数,确定弯曲形状。最后,基于弹塑性变形理论,建立校直过程中的载荷-挠度(F-δ)关系,并计算校直工艺参数,从而实现棒料的连续检测和自动校直。