型腔充填过程三维自由表面的数值模拟

开发了铸件充型过程三维数值模拟软件 ,采用了一种改进的 VOF方法处理三维自由表面 ,包括自由表面网格中流体方位的确定、自由表面的推进及边界条件施加等 ,并利用一个方形板腔的压铸水模拟实验结果对程序进行了验证 ,表明了程序具有处理复杂自由表面的能力。     

受剪切应力作用的表面裂纹应力强度因子研究

应用改进的三维虚拟裂纹闭合方法研究了受远端剪切应力作用的有限大体半椭圆表面裂纹复合型应力强度因子分布,并讨论了整个裂纹前缘复合型应力强度因子分布随裂纹形状变化和结构参数变化的规律。研究发现在自由表面附近,Ⅲ型应力强度因子分布受角点应力奇异性影响较大,在自由表面附近出现转折,但转折现象与裂纹形状参数有关,当裂纹形状比a/c≤0.6时,应力强度因子分布曲线光滑,表现为经典的角点奇异性。     

车床切削加工表面异常波纹分析

车床利用不同类型的刀具加工回转体外表面 ,刀具移动的速度和主轴转动的速度是影响转体表面加工精度和粗糙度的主要因素。即使在正常控制状态下 ,零件表面仍然出现异常波纹。分析和判断异常波纹的产生原理 ,就可有效地排除异常波纹 ,从而保障加工零件的表面粗糙度     

模具钢表面处理常见缺陷分析与消除措施

在对模具钢进行表面热处理和表面氧化处理过程中。由于种种原因而产生各种各样的表面缺陷。 本文仅对形成缺陷的原因进行了分析,且提出了防止缺陷产生的措施和解决方法,具有可实用性、可操作性和技术经济效益。     

轴、孔磨削表面波纹度的分析与质量控制

介绍轴、孔表面质量评定方法和轴、孔表面波纹度的定义,针对轴、孔表面波纹度评价存在的问题,作者提出对轴、孔表面波纹度的评价方法,并列举加工形成轴、孔表面波纹度的4种形式,分析其形成的原因及控制的方法.     

基于改进Z-MAP算法的球头铣刀加工表面形貌仿真与试验研究

基于时间步长法提出一种仿真球头铣刀加工表面形貌的改进Z-MAP算法。该算法在建立刀齿运动轨迹方程的基础上,使用随动矩形包围圈和角度累加法快速地获取工件上的瞬时被扫掠点,并引入牛顿迭代法求取这些点的高度坐标。无须对刀齿离散,不但突破传统Z-MAP算法中单位时间步长内刀齿离散段至多只能扫掠过一个工件离散点的限制,还可以获得更高的精度和效率。通过仿真分析进给行距、每齿进给量、刀具姿态和刀具进给起始相位差等参数对表面形貌及其表面粗糙度的影响规律,并选用航空铝合金7050进行了铣削加工试验验证,试验结果表明改进Z-MAP算法仿真结果与实际加工的一致性更高,对实际生产中加工参数的合理选择具有指导意义。     

产品开发过程智能化分析与改进

为了辅助复杂产品开发过程的分析与改进,提出了一种定性、定量相结合的智能化方法。该方法利用基于实例和基于规则推理相结合的专家系统技术,实现了对产品开发过程的定性分析与改进,并利用基于遗传算法的优化技术,实现了对产品开发过程的定量分析与改进。基于研究的成果和实际应用背景,开发了计算机辅助过程改进系统。     

基于明暗恢复形状的加工表面形貌重构与粗糙度检测

研究了采用明暗恢复形状法(SFS)对加工表面显微视觉图像的三维形貌重构,并实现了表面粗糙度检测.根据金属表面反射特性,采用简化的Oren-Nayar模型与Torrance-Sparrow模型中镜面反射分量叠加的方法,对光照模型进行了改进,并讨论了基于改进后光照模型的SFS最小化计算方法.利用该算法,实现了真实工件表面微...     

球头铣刀余摆线加工表面形貌的建模与仿真研究

余摆线铣削因切削力小、表面质量和生产率高,而广泛应用于高速加工中。球头铣刀因适应性好,且姿态可灵活调整,而成为多轴加工复杂表面的常用刀具。然而,球头铣刀齿形复杂,余摆线铣削的运动轨迹方向不断变化,工件的材料去除和表面形貌的创成过程异常复杂,传统方法建模困难。提出一种球头铣刀余摆线加工表面形貌的数值仿真方法,根据齐次坐标矩阵变换原理建立刀齿的运动轨迹方程,通过改进Z-MAP算法完成了加工表面形貌的仿真。该算法通过建立刀齿微元的随动矩形包围圈和瞬时扫掠四边形,使用角度累加法快速地获取刀齿微元在单位时间步长内扫掠到的工件网格点,根据多元函数的泰勒公式,用线性插值的方法求出该网格点的高度坐标。仿真结果表明球头铣刀余摆线铣削的表面形貌整体上优于普通直线铣削。试验结果表明,在垂直和倾斜加工条件下,球头铣刀余摆线铣削获得的表面形貌与仿真结果具有较高的一致性,说明所提出的方法可以预测球头铣刀余摆线的加工表面形貌。     

叶片抛光表面粗糙度与残余应力优化分析

为了改善发动机叶片的表面粗糙度与残余应力,以提高其工作寿命和机械性能,采用单因素实验结合表面微观形貌分析了各工艺参数对粗糙度与表面残余应力的影响规律;设计关于抛光后钛合金叶片表面粗糙度与残余应力的正交试验,结合单因素实验,分别建立粗糙度与残余应力预测模型,根据预测模型对粗糙度与残余应力进行敏感性分析并划分稳定域;通过灰...     

Application of Taguchi and response surface methodologies for surface roughness in machining glass fiber reinforced plastics by PCD tooling

This paper discusses the use of Taguchi and response surface methodologies for minimizing the surface roughness in machining glass fiber reinforced (GFRP) plastics with a polycrystalline diamond (PCD) tool. The experiments have been conducted using Taguchi’s experimental design technique. The cutting parameters used are cutting speed, feed and depth of cut. The effect of cutting parameters on surface roughness is evaluated and the optimum cutting condition for minimizing the surface roughness is determined. A second-order model has been established between the cutting parameters and surface roughness using response surface methodology. The experimental results reveal that the most significant machining parameter for surface roughness is feed followed by cutting speed. The predicted values and measured values are fairly close, which indicates that the developed model can be effectively used to predict the surface roughness in the machining of GFRP composites. The predicted values are confirmed by using validation experiments.     

基于改进响应面法的电缆-碳纤维增强复合材料集成构件电缆埋置位置优化

针对电缆碳纤维增强复合材料(CFRP)集成构件中电缆埋置位置参数难以确定的问题,建立了集成构件的有限元分析模型和电磁兼容分析模型,提出了一种采用改进响应面法来求解电缆埋置位置参数优化问题的方法.利用该方法,综合考虑电缆的力学性能、电磁兼容性能和制造约束条件,预测得到了一组高质量的电缆埋置位置参数.验证结果表明,使用这组...     

基于RSM-AGA的永磁驱动器周向开槽的参数优化设计

针对永磁驱动器工作效率较差的问题,提出一种导体盘上周向开梯形槽的永磁驱动器,采用有限元仿真确定了永磁驱动器导体盘的开槽个数,联合中心复合设计和响应面法建立了响应变量与设计变量之间的响应面模型。基于该模型,选择适当的约束条件,以传动转矩最大和涡流损耗最小为优化目标,利用自适应遗传算法对永磁驱动器的开槽结构参数进行优化。优化结果使开槽结构永磁驱动器的传动转矩与原始设计相比增加了24.439 8 N·m,涡流损耗减小了36.44 W,重量减小了3.748 1 kg。有限元仿真实验验证了开槽结构可以优化涡流路径,减少杂散电流,进一步提高永磁驱动器的传动转矩。     

Optimisation of parameters affecting surface roughness of Co28Cr6Mo medical material during CNC lathe machining by using the Taguchi and RSM methods

This study involves modelling of experimental data of surface roughness of Co28Cr6Mo medical alloy machined on a CNC lathe based on cutting parameters (spindle rotational speed, feed rate, depth of cut and tool tip radius). In order to determine critical states of the cutting parameters variance analysis (ANOVA) was applied while optimisation of the parameters affecting the surface roughness was achieved with the Response Surface Methodology (RSM) that is based on the Taguchi orthogonal test design. The validity of the developed models necessary for estimation of the surface roughness values (Ra, Rz), was approximately 92%. It was found that for Ra 38% of the most effective parameters is on the tool tip radius, followed by 33% on the feed rate whereas for Rz tool tip radius occupied 43% with the feed being at 33% rate. To achieve the minimum surface roughness, the optimum values obtained for spindle rpm, feed rate, depth of cut and tool tip radius were respectively, 318 rpm, 0.1 mm/rev, 0.7 mm and 0.8 mm.