丝杠驱动进给系统径向刚度和阻尼辨识

丝杠驱动进给系统的径向振动特性直接影响机床加工精度和可靠性,其径向振动特性主要受到轴承、螺母和导轨的径向刚度、阻尼的影响。当前,各部件之间的结合面参数辨识方法还不成熟,因此,文中基于Timoshenko梁的传递矩阵法预测进给系统频响函数,并利用改进的粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization)最小化理论和实验结果,辨识轴承、螺母和导轨的径向刚度、阻尼。比较结果发现,预测和实验结果一致性较好,表明文中提出的辨识方法能够有效辨识进给系统结合面参数。     

高速滚珠丝杠进给系统参数辨识方法与实验研究

为了有效改善高速滚珠丝杠进给系统的伺服控制性能,提出对进给系统刚体和振动进行辨识的方法,设计并搭建高速滚珠丝杠进给实验平台。采用时域与频域辨识方法得到系统基础参数,通过增广最小二乘法可辨识实验平台的转动惯量、阻尼及库仑摩擦,并用卡尔曼滤波确定摩擦模型。通过正弦扫频辨识方法得出系统频响函数,并通过峰值法与最小二乘法获得实验平台的轴扭振动传递函数及频响函数。通过实验测试工作台不同位置及不同质量对系统振动特性的影响;将辨识获得的传递函数、频响函数与实验值对比,验证了模型的准确性。     

大型卧式加工中心动态与热态性能实验辨识

以机床整机及其关键部件的性能辨识为目标,以TH系列大型卧式加工中心作为分析对象,利用LMS振动分析平台,通过主轴系统模态实验、整机模态实验辨识机床的动态特性,找出了加工中心振动的三种主要振型和两种主要的振动成因;利用热成像仪和热态特性分析仪,通过加工中心立柱系统的温度场和热变形实验辨识机床的热态特性,得到了加工中心的温度分布和三个坐标方向上的热位移量,找出了主要热源、热汇和热流通路影响机床精度的方式,摸清了加工中心的动态和热态性能参数,找出了其薄弱环节,为通过结构优化和误差补偿等措施提高机床精度稳定性提供支撑。     

套筒灌浆饱满性的超声检测

为了快速判断套筒灌浆是否饱满,基于超声波的传播原理和反射特性,结合灌浆不饱满的出浆口特征,分析了灌浆饱满性的超声检测方法.设计制作了3组试件,考虑在灌浆不饱满、出浆孔道倾斜及破损面倾斜等工况下进行试验,结果表明,该方法可快速有效地确定内部是否饱满,通过盲区以外的首波信号可确定不饱满处灌浆料破损面的位置,与实际位置的误差...     

基于分形理论的粗糙齿面齿轮动力学研究

为研究齿面微观误差对齿轮动力学特性的影响,基于分形理论对粗糙表面进行分形表征。结合时变啮合刚度、静态传递误差以及齿面摩擦等因素,建立计及粗糙齿面的齿轮非线性动力学模型,研究齿面粗糙度、齿面摩擦及工况对齿轮动力学特性的影响。结果表明：粗糙度增大时,齿轮传动系统的动态传递误差增大,振动稳定性降低,动态性能逐步恶化;齿面摩擦会使齿轮副的动态传递误差和振动位移都增大,且摩擦对垂直啮合线方向的振动特性影响更明显;粗糙度对齿轮动力学特性的影响随工况变化而改变,结合工况合理地进行齿面精度设计,有利于进一步平衡加工成本与传动质量之间的问题。     

基于热传递函数的机床主轴热关键点辨识方法

针对机床热误差补偿技术中热态特性建模与热关键点辨识困难问题,提出一套较完善的主轴热态特性建模方法与热关键点快速辨识技术。考虑主轴系统温度与热变形等因素,建立主轴热态特性分析模型,结果表明:模型预测值与某精密卧式加工中心的热误差实测量值之间的误差均在20%以内,说明了所提建模方法的正确性。将模型输出结果用于主轴热关键点辨识,根据12个测点的热传递函数值筛选出6个热关键点;利用6个关键点的数据,基于BP神经网络建立一种主轴热误差预测模型;对比BP神经网络预测的输出值与热态特性模型的输出值,结果表明:最大误差为-0.060 36μm、最大相对误差为-0.200 6%,验证了所提热关键点辨识方法的有效性。     

基于ABAQUS的螺栓连接结合面仿真与研究

利用ABAQUS软件对螺栓连接结合面进行建模仿真和模态分析,分别对预紧力、连接单元和绑定等3种模型进行仿真分析,并建立螺栓连接试件模态实验进行实验研究。通过验证对比可知,每一种建模方式均能仿真得出螺栓连接试件各阶模态的振型和固有频率,均有各自的误差和模型特点,分别适用于不同的设备机构和环境。验证了各种建模方式对螺栓连接结合面仿真的准确合理性,为以后螺栓连接结合面尤其在数控刀架领域建模仿真方法的选择提供参考。     

水压机系统实验建模的研究——系统辨识在水压机中的应用

本文讨论了根据系统辨识的理论,利用由微型计算机构成的辨识仪,通过实验建立水压机系统的数学模型的方法,以利于系统动力学分析及控制。文中还给出了一种消除辨识模型稳态误差的方法。检验证明,所得结果与实际吻合。     

空化作用下多路阀阀芯振动响应分析

多路阀阀芯的振动会大大降低阀芯的使用寿命。针对此问题,以多路阀阀芯为研究对象,结合阀芯空化原理及振动理论基础,建立阀芯振动响应数学模型;运用ICEM对阀芯进行网格划分,在激励力为0. 48 N的边界条件下,导入ANSYS进行阀芯振动响应计算;通过振动响应模拟实验研究,得到阀芯振动响应图。与仿真计算结果进行分析对比,可知阀芯在空化作用下产生的切向振动响应高于轴向振动。由于实验过程中非线性振动响应的影响,导致了振动响应幅值产生了误差,在后续阀芯振动的深入研究时,需要综合考虑各方面的影响因素。     

基于结合面的车铣复合加工中心有限元建模

结合面是影响机床动态特性的关键因素,在机床有限元建模过程中必须考虑结合面的影响.以某车铣复合加工中心为研究对象,基于固定结合面和移动结合面的有限元建模,建立了整机的有限元模型.对整机有限元模型进行模态分析,并对整机进行模态试验,然后将整机的模态分析的计算结果与实验结果相比较,证实了该有限元模型的准确性和该结合面建模方法的有效性.     

丙烯酸系乳胶用于钢筋混凝土的防腐蚀研究

用电化学阻抗谱研究了丙烯酸系乳胶作为混凝土添加剂或钢筋表面涂层时对钢筋腐蚀行为的影响,加速腐蚀试验结果表明混凝土中添加乳胶后能够延缓钢筋表面钝化层的破坏,而对混凝土的渗透性能影响不大,乳胶涂层能够显著减小钢筋腐蚀速率,涂层的存在改变了钢筋表面的腐蚀状态,在此基础上提出了改善钢筋混凝土抗蚀能力的措施。     

SUS301L不锈钢电阻点焊工艺研究

研究了SUS301L不锈钢电阻点焊的工艺。结果表明:选用中等偏硬一些的焊接规范,可以获得较理想的点焊接头,接头的外观、平滑度及熔核尺寸和力学性能满足了相关标准的要求;待焊表面涂抹专用密封胶后,可形成结合线伸入缺陷,但对接头组织和力学性能影响不大。     

SUS301L不锈钢电阻点焊工艺研究

研究了SUS301L不锈钢电阻点焊的工艺。结果表明：选用中等偏硬一些的焊接规范。可以获得较理想的点焊接头，接头的外观、平滑度及熔核尺寸和力学性能满足了相关标准的要求；待焊表面涂抹专用密封胶后．可形成结合线伸入缺陷，但对接头组织和力学性能影响不大。     

薄板对接超声疲劳试样设计方法及其误差分析

采用解析法得到了含中部等截面段狗骨形薄板超声疲劳试样谐振长度的计算公式，并得出沿谐振长度方向的位移及应力幅分布函数. 为了验证上述计算方法用于薄板对接超声疲劳试样设计的精确度，对考虑与不考虑焊缝余高时的薄板试样与薄板对接试样分别建立有限元模型并进行模态分析. 结果表明，采用上述计算方法进行薄板超声疲劳试样设计的频率误差小于1%，且对比得出由于焊缝余高的存在使得其频率误差增大约1.7%. 另外，采用上述方法设计了低合金钢Q345薄板对接超声疲劳试样，通过超声疲劳试验进一步验证了上述方法的精确度.     

基于小冲杆试验的固体氧化物燃料电池钎焊密封接头蠕变损伤演化规律

如何获得钎焊接头三明治微结构的蠕变力学性能一直以来是一个难题. 文中基于Wen-Tu蠕变延性耗竭模型开发了钎焊接头蠕变损伤子程序,利用ABAQUS有限元软件建立了与SOFC密封接头相类似的钎焊接头小冲杆模型;采用试验与有限元相结合的方法研究了以304不锈钢为母材的SOFC钎焊接头蠕变损伤特性,得到了不同载荷下钎焊接头试样中心蠕变挠度变化率和蠕变应变变化率之间关系,阐明了钎焊接头在小冲杆蠕变试验条件下的蠕变损伤及裂纹扩展规律. 结果表明,适当的增加钎料的厚度有利于提高钎焊接头的抗蠕变变形能力,延长高温蠕变断裂寿命,且钎焊接头在多轴应力作用下主要断裂方式为脆性断裂. 初始裂纹最早在母材下表面萌生,距试样中心0.85 mm处,随后向上扩展至钎料层下表面,然后在钎料层上表面出现裂纹逐渐向母材上表面与钎料层下表面扩展,直至断裂.     

EVALUATION OF CREEP PROPERTIES FOR 316FR STEEL THICK PLATE WELDMENT USING MINIATURE CREEP SPECIMEN

Evaluation of creep properties of the welded joint through taking local fluctuation of the mechanical properties into consideration is experimentally or analytically seldom carried out. The purposes of the present study are to examine the surface strain distribution in the weld metal of a full thickness welded joint specimen and subsequently to investigate the local variation in the properties of the all-weld metal part of the joint using miniature specimens. A welded joint was prepared for 316FR steel plates by gas tungsten arc welding process using Mod. 316L filler wire. Creep tests were conducted at 823K in air using full thickness large welded joint specimens, HAZ and all-weld metal miniature specimens. From the results obtained, it is concluded that the creep properties of multi-layer welded joints strongly depend on the location of specimen sampling.     

On the study of elastic wave scattering and Rayleigh wave velocity measurement of concrete with steel bar

This paper presents results on a study of the Rayleigh wave scattering and Rayleigh wave velocity measurement in concrete with a steel bar using transient elastic waves. To study the characteristics of the scattered waves induced by a steel bar in concrete, a three-dimensional heterogeneous finite difference formulation with staggered grids was adopted. The cases for both elastic wave propagation parallel and perpendicular to the steel bar are discussed. The effect of the cover thickness and steel bar spacing on the Rayleigh wave velocity measurement was studied. To confirm the numerical investigations, a concrete specimen containing steel bar was made and the corresponding transient elastic wave experiments were conducted. The numerical results are in good accordance with those of the measured. We note that the result of this study can serve as an important reference in the Rayleigh wave velocity measurement of concrete with steel bar.     

20 g钢对接焊接接头循环应力-应变的特性

利用低周疲劳单试样步增量法,得到了20g钢的母材,焊缝和焊接接头试样的循环应力-应变曲线及相关低周疲劳性能参数;分析了焊接接头各区域组织对循环应力-应变行为的影响,说明了焊接接头组织不均匀性引起的力学性能不均匀性的存在及作用。试验表明,具有组织不均匀性和力学性能不均匀性的焊接接头试样与均质的母材或焊缝试样的循环应力-应变行为是不同的,在锅炉及压力容器疲劳设计中应考虑这些不均匀性对焊接结构疲劳性能的影响。     

Experimental study on dissimilar TIG welding-brazing of 5A06 aluminum alloy to SUS321 stainless steel

Dissimilar metals TIG welding-brazing of 5A06 aluminum alloy to SUS321 stainless steel has been carried out with Al-Si12 eutectic filler metal and modified non-corrosive flux. The surface appearance and microstructures of the joint were analyzed and the average tensile strength of the joint was estimated. The results show that a sound dissimilar metals joint is obtained by TIG welding-brazing. Slag and residual flux on steel surface can be removed by sanding easily. The joint has dual characteristics: in aluminum alloy side, it is a welded joint, while in stainless steel side, it is a brazed joint. The whole interface layer, unequal in thickness at different position, ranges from 5μm to 25μm. The average tensile strength of the butt joint reaches 120MPa and the fracture occurs at the interface layer.     

Distribution of millscale on corroded steel bars and penetration of steel corrosion products in concrete

This study investigated a reinforced concrete specimen that had deteriorated in an artificial environment for 2 years. The steel/concrete interface and corrosion-induced cracks were observed by SEM to investigate the millscale on the rebar surface and the distribution of rust. The millscale was not further oxidised before the surface cracking of the concrete cover. The penetration of corrosion products into concrete and the formation of a corrosion layer proceeded simultaneously. The rust did not fill the corrosion-induced cracks in concrete. Instead of the three-stage model, a two-stage model is proposed to describe the concrete cracking process induced by steel corrosion.