基于热网络的中腰导轨移动式立柱热流强度的反求研究

以杭州机床集团有限公司生产的MKL7120数控成形磨床的中腰导轨移动式立柱为研究对象,根据立柱的结构特点构建立柱的热网络模型,通过实验测量立柱热稳态下特殊点处的温度值并结合所建的热网络模型反求出流入立柱的热流强度。利用仿真软件Multisim11,将反求结果作为已知的热流源代入所建立的热网络电路中,仿真得到热网络中所有节点的温度数据,并与实验数据进行对比,其误差小于2%,从而进一步验证了模型的正确性和合理性。利用该模型对主轴转速和磨头滑块移动速度进行了相关的特性分析,为进一步研究立柱瞬态温度场和热变形提供了重要的数据。     

润滑油黏温特性实验研究

工业润滑油的黏性是保证润滑性能,传热性能、承载特性等机械性能的核心要素,其受温度影响较大。通过实验测试不同牌号和类型润滑油的黏度随温度变化的关系,分析黏度随温度变化的特点,研究不同类型的黏温关联式的数据处理方法、误差及适用范围。结果表明,润滑油黏度随温度升高而下降,变化趋势为类指数函数;采用单对数算法不能完全消除指数趋势,拟合误差较大;采用双对数算法的Mac Coull-Wright公式拟合精度最高,适用范围广;而采用三次对数算法未能提高拟合精度,并且其计算复杂,在黏度较低情况下会导致数据超出定义域,适用范围受到限制。     

基于机理分析和热特性基本单元试验的机床主轴热误差建模

为更精密地对机床主轴热误差进行预测,对主轴温度场和热变形进行机理分析,提出用热特性基本单元试验对初步理论模型进行修正从而得到最终模型的建模方法。根据主轴的尺寸和轴承参数对主轴温度场和热变形进行机理分析并确定初步理论模型,在不同起始温度下进行两组热特性基本单元试验,试验中采用温度传感器对主轴前后轴承及前端面的温度进行测量,采用位移传感器对主轴轴向热变形进行测量,得到主轴在升温和降温过程中温度场和热变形的特性数据,基于该数据对初步理论模型进行修正。在一台数控车床主轴上进行模型的试验验证,结果表明:该建模方法能同时对主轴升温和降温过程进行温度场和热变形的建模与预测,且具有高精度的优点,可用于各种数控机床主轴热变形的预测。     

基于最优加权的大面积金刚石膜衬底温度数据融合研究

为保证大面积金刚石镀膜衬底温度均匀,采用多只温度传感器多点测量衬底表面温度。为滤除测量噪声,采用最优加权融合方法对每一时刻多只传感器测量的温度进行数据融合,并分别采用最小二乘、Bayes估计、递推最小二乘法进行第二步数据融合,以进一步提高温度测量的精度。研究结果表明：最优加权与最小二乘结合算法、最优加权与Bayes估计结合算法的温度数据融合结果精度很高,在温度测量受各种扰动时均表现出良好的稳健性;最优加权与递推最小二乘结合算法温度测量数据融合的精度和稳健性相对较差。     

热电偶时间常数测量分拣系统研究

针对工业生产热电偶温度传感器人工测量其时间常数时劳动强度大、测试精度低且可靠性较差等问题,该文设计了一种基于PLC与计算机相结合的热电偶时间常数测量系统。提出了三种时间常数测量算法,并利用K型热电偶温度传感器对三种算法进行实验对比。实验结果表明:采用非线性最小二乘拟合法得出的时间常数结果最具有参考价值。经过试生产验证,该系统可实现热电偶时间常数测量与分拣的全自动化过程,且自动化程度较高,对提高产品生产率及产品质量、改善工人劳动环境具有重要意义。     

精密温度测量中传感器热特性对温度场的影响

分析了在精密温度测量中,自热效应,传感器安装带来的温度场破坏,热电阻传感器的传导、对流产生的误差对测量结果产生的影响,以及对传感器的一些特性的影响,比如自热效应,时间常数,热容等.分析并计算了不同安装形式的传感器的热传递模型.通过对使用的Pt-1000铂电阻传感器工作特性的仿真计算,讨论了测量的误差因素并提出了相应的改进办法     

热敏液晶定量测温系统

热敏液晶由于其特殊的层状、扭曲型分子结构，使其具有选择性反射光波的特性。而选择反射光波的波长和温度之间存在依赖关系，根据这一原理，在HSI色彩模型基础上，结合数字图像处理技术，建立了热敏液晶定量测温系统。该系统实验数据和拟合曲线之间显示了良好的复合性，温度测量误差在0．8℃左右。实验表明，该方法能够获取物体表面详细的温度场分布信息，并具有较高的分辨率和测量精度。     

精密机床液体静压导轨直线度误差检测与分析

采用RenishawXL-80激光干涉仪检测液体静压导轨运动的直线度误差,对直线度误差和干涉测量的原理进行了探讨。并在不同环境下进行直线度误差测量,根据测量结果做出了直线运动偏差特性曲线。对测得的多组数据进行分析,消除了系统误差,进行了正态性检验,剔除了粗大误差,得出了基于t分布的表达方式并进行了t检验。检验结果表明,导轨直线度误差约为2.791μm/360mm,且在振动小、噪声小、光照弱、安静的环境下直线度误差较小,测得的数据较准确。     

信号发生器功率自适应温度补偿技术研究

本文根据信号发生器的功率温度漂移问题,提出了一种功率温度补偿自适应技术,采用FPGA和温度采集芯片构建温度补偿算法.首先,利用温度采集芯片和功率计,采集出多组功率和温度的关系曲线.然后,根据采集出的功率-温度曲线,拟合出一组比较精准的数据.最后,将拟合出的数据通过FPGA写入到功率补偿算法中,可以实现最终的功率温度补偿...     

离散勒让德多项式序列预报控制原理与算法

本文根据数据拟合曲线的外延特性和勒让德多项式的正交性,提出了离散勒让德多项式序列（Discete Legendre Polynomial Series,简记为DLPS,以下同）预报控制原理,给出了LDPS的一系列性质和实时在线递推预报算法,其计算量远远小于已有各种方法,解决了预报控制的实时性问题。经实验和生产现场验证,这一预报原理与算法具有很好的控制效果。     

IGBT模块空洞率与其温度分布特性关系研究

IGBT模块焊接层空洞会使得模块局部热阻增加、散热能力降低进而导致表面温度场畸变。本文基于红外热像仪和DSP控制单元搭建温度分布检测系统,实现IGBT模块温度场信息的采集、处理和分析。根据实验需要采用自制IGBT模块研究空洞对温度场的影响。通过对不同空洞尺寸的模块进行实验,获得空洞率与温度场分布特性之间的关系。结果表明IGBT模块温度分布特性可以用来进行空洞的定量检测,并给出了根据表面温度特性对IGBT模块性能评估的一般方法。     

带孔弹性元件温度场的模拟实验方法

在一些特殊应用场合,传感器弹性元件处于温度梯度场而产生热应力,实验研究温度场及热应力分布是采取补偿措施的前提和基础,本文介绍了带孔弹性元件温度场研究的模拟实验方法,并根据获得数据整理出温度分布随几何参数变化的部分拟合方程。     

超高速主轴单元温升特性分析

对超高速主轴单元的内部热源进行了分析与计算,建立了超高速主轴单元温度场的有限元分析模型,利用ANSYS软件对其进行了温度场分析,并在此基础上研究了对轴承外圈进行强制冷却时前后轴承的温升情况。结果表明对轴承外圈进行强制冷却能够很好地降低轴承的温升。     

热电偶检定炉温场测试自动化系统

针对热电偶检定炉的温场测试技术需求,分析了检定炉温场测试的原理,建立了温场测试自动化系统的总体结构,利用VC++6.0开发了温场测试自动化系统应用软件原型,进行了温场测试不确定度的分析。研究成果对实现热电偶检定系统自动化有一定参考价值。     

单向C/E复合材料磨削制孔温度场模型的研究

碳纤维/树脂(Carbon/epoxy,C/E)复合材料制孔过程中,利用"以磨代钻"刀具的制孔质量较高,但由于树脂基体的热力学性能较差,温度场的分布对加工质量具有较大的影响。为研究磨削制孔过程中切削温度场的分布,在对材料热物理特性均匀化处理的基础上,利用有限差分法建立了三维制孔温度场模型,并利用试验对模型进行了试验验证。结果表明,利用所建模型计算所得加工过程中材料的温升情况、制孔出口温度的最大值以及出口温度场的分布均与实际情况具有较高的一致性,所建模型具有较高的精度及可信性。同时,出口温度场的分布呈椭圆形且椭圆的长轴与纤维方向一致。磨削制孔过程中温度场的研究,对确定磨削制孔过程中切削温度对加工缺陷的影响因素具有一定的指导作用,并为C/E复合材料"以磨代钻"制孔新工艺提供了理论依据。     

某榴弹发射器枪管瞬态热结构耦合分析

为了提高自动武器的使用性能,寻求降低膛壁温度的方法,简介了传热机理,并运用ANSYS软件建立了枪管二维轴对称有限元模型,确定枪管的边界条件,得到了单发时枪管的温度分布和连发时的温度及应力分布,并对枪管的温度场和应力进行了研究。然后对枪管在温度场、耦合场及膛压作用下的应力进行了比较。研究结果对枪管设计有一定的参考价值。     

排气歧管总成热应力分析及温度场试验验证

采用了流固耦合的方法分析排气歧管总成的温度场和热应力。首先计算排气歧管总成的稳态内流场,得到了耦合面的温度分布,以此为边界条件计算了排气歧管总成的温度场,同时采用试验验证了排气歧管总成温度场计算结果的准确性。再以计算出的温度场为依据进一步算出了排气歧管总成的热应力,结果表明热应力的集中处位于排气歧管入口位置,排气歧管总成结合处在实际工作中不会因为较大的热应力而造成开裂,这为发动机的开发提供了参考。     

基于遗传算法的铣刀片三维复杂槽型重构技术

为了获得切削性能更优良的可转位铣刀片槽型,从而改善铣刀片的温度场和应力场,进行了三维复杂槽型铣刀片的测温试验、三维温度场分析及其模糊综合评判。基于遗传算法,提出了以受热密度函数为目标函数,以温度场模糊综合评判为驱动的铣刀片三维复杂槽型的重构算法,获得了新的波形槽型。实例验证表明,新槽型较重构前的槽型在温度场方面具有更好的性能。利用该方法同样可以构造拟合其他类型三维复杂槽型。     

磨削温度场的科学计算可视化研究

论述了科学计算可视化的概念,介绍了科学计算可视化的分类与方法。并利用VisualC 开发平台,对平面磨削力和磨削温度场模型进行了科学计算,用OpenGL工具建立了工件的三维实体模型,并在工件实体上用不同的颜色表示不同温升值,从而实现了磨削温度场的可视化过程。同时,系统可以给出磨削温度场中各点的温升值,以及表面温度场曲线和深度方向的温度曲线。     

磨削淬硬温度场的数值模拟

根据磨削比能、传热学等理论建立了磨削淬硬温度场的有限元模型,借助有限元软件Ansys对40Cr钢磨削温度场及工件的冷却速度进行了研究,得出了工件磨削温度场。最后通过不同工艺参数下的工艺试验与Ansys计算值进行了对比。结果表明,使用Ansys和试验值是吻合的,说明使用有限元方法模拟工件表面温度场是可靠和可行的。