高速回转圆盘薄片刀具横向振动的控制

针对圆盘薄片刀具的横向振动,根据流体动压润滑理论,研究了一种圆盘薄片刀具横向振动控制器,利用刀具的高速回转运动和横向振动形成流体压力膜,抑制刀具的横向振动.理论分析和实验测量结果表明,这种利用流体动压润滑原理工作的控制器可以有效地减少刀具横向振动的幅值,而流体压力膜抑制刀具横向振动的效果与控制器中楔形板的结构有关.     

切割圆盘形石材产品的新型刀具的设计研究

对目前沿用的石材圆盘形产品加工工具进行了改革，提出以碟形刀具其新的加工方式来加工此类圆盘形产品，并对碟形刀具的结构参数及加工工艺参数进行了研究探索，提出了能在实际工作中应用的系列刀具结构参数及加工工艺参数。     

切割圆盘形石材产品的新型刀具的设计研究

对目前沿用的石材圆盘形产品加工工具进行了改革，提出以碟形刀具及其新的加工方式来加工此类圆盘形产品，并对碟形刀具的结构参数及加工工艺参数进行了研究探索，提出了能在实际工作中应用的系列刀具结构参数及加工工艺参数。     

确定硬质合金刀具可靠度的理论研究

硬质合金刀具断续切削淬硬钢时，刀具的主要失效形式是疲劳破损．确定刀具的可靠度对于提高自动化加工系统的可靠性有十分重要的意义．利用刀具内最大拉应力超过刀具材料临界疲劳应力作为刀具失效的判据。把刀具看成一系列小单元组成的串联系统，利用干涉理论确定出每个单元的可靠度，进而建立了刀具的可靠性模型．并给出了确定临界疲劳应力分布的过程．     

确定硬质合金刀具可靠度的理论研究

硬质合金刀具断续切削淬硬钢时,刀具的主要失效形式是疲劳破损.确定刀具的可靠度对于提高自动化加工系统的可靠性有十分重要的意义.利用刀具内最大拉应力超过刀具材料临界疲劳应力作为刀具失效的判据,把刀具看成一系列小单元组成的串联系统,利用干涉理论确定出每个单元的可靠度,进而建立了刀具的可靠性模型.并给出了确定临界疲劳应力分布的过程.     

刀具月牙洼磨损规律的实验研究

对自贡硬质合金厂生产的１２种可转位硬质合金刀片，按照ＩＳＯ３６８５－１９７７（Ｅ）进行了磨损试验，分析和探讨了刀具月牙洼磨损的机理，并用回归分析法得出了磨损寿命方程，对准确地掌握刀具磨损规律具有一定的理论和实际意义．     

机夹重磨刀具几何参数及其设计

介绍了可调机夹重磨刀具的应用,提出了该种刀具的设计原理及参数,着重介绍了机夹重磨刀具的机械方法定位、夹紧刀片及所需几何角度,从而可获得合理的刀具几何参数,提高刀片的利用率,并可根据所加工材料的性能在不同情况下达到稳定的卷屑和断屑要求.     

机夹重磨刀具几何参数及其设计

介绍了可调机夹重磨刀具的应用 ,提出了该种刀具的设计原理及参数 ,着重介绍了机夹重磨刀具的机械方法定位、夹紧刀片及所需几何角度 ,从而可获得合理的刀具几何参数 ,提高刀片的利用率 ,并可根据所加工材料的性能在不同情况下达到稳定的卷屑和断屑要求 .     

静电驱动MEMS扭转微镜系统的分岔与吸合

建立了静电驱动的双下极板MEMS扭转微镜系统的动力学模型方程,通过其状态空间方程的数值解,在相空间对静态及动态的分岔现象、吸合特性进行分析,并利用哈密顿函数法在阻尼为零时与相空间分析结果进行了对比验证.研究表明,双下极板扭转微镜系统中观察到的鞍结分岔、叉式分岔与系统的吸合失稳之间有明显的对应关系;在对系统动态特性分析的过程中,随阻尼变化观察到动态霍夫分岔;微镜系统动态吸合电压总小于静态吸合电压,且随阻尼、电压比升高;动态吸合电压随阻尼增大并最终接近饱和,饱和值为静态吸合电压;在相同的驱动电压下,最大偏转角随阻尼的升高而降低.研究方法和结论对静电驱动的扭转微镜系统的分析有借鉴作用.     

FMS的刀具管理与监控系统

本文主要阐述了FMS的刀具管理流程和刀具信息的传送过程,并对刀具的静态寿命设定方法和刀具动态监控过程作了较详细的论述。     

螺旋面方程建立及铣削时刀具刃型设计

针对螺旋面加工易干涉及刀具设计困难等问题,提出一种基于标架与直角坐标系相结合的方法来确定螺旋面方程,并应用微分几何、啮合原理确定了螺旋面铣削时的刀具设计方法,建立了复杂螺旋面方程,并设计出该螺旋面外、内(旋风)铣时刀具的刃型.结果表明,利用提出的方法确定复杂螺旋面方程方便易行,设计的刀具刃型在满足安装条件下不会发生干涉,从而有效验证了螺旋面方程数学模型及铣刀刃型设计数学模型的可行性.     

异构有限元网格多场信息的等效集成方法

针对受多场作用的异构有限元网格信息集成问题,提出主/辅网格等效集成方法,即将异构有限元网格其中之一作为主网格,其他作为辅网格.采用等参逆变换方法将辅网格单元信息向主网格结点等效,最后在主网格中使用RGB三原色模型实现多物理场的集成化显示.将零件的四边形单元网格的结点属性向三角形单元网格结点属性等效,两者的应力分布图和等值线图的高度一致,验证了方法的正确性.本方法用于集成显示盾构刀具、刀盘的应力场和温度场综合作用分布,结果表明:两场在刀具刀刃部位的作用均较强,而对刀盘盘身的作用相对较弱.研究结果为刀具、刀盘的结构设计提供了有限元分析依据.     

A novel vibration modeling method for a rotating blade with breathing cracks

This paper proposes a vibration modeling method for a rotating blade with breathing cracks, considering the coupling of the centrifugal effects, the breathing effects and the crack effects. Firstly, considering the combined effects of the centrifugal stress and the bending stress, a crack breathing model for the rotating blade is proposed. Since the crack surface cannot provide the spanwise centrifugal tensile stress, an additional bending moment will be generated at the crack surface in the rotating state.Therefore, an additional bending moment caused by the centrifugal stress is then constructed. In addition, due to the discontinuity of the crack cross section, the additional stiffness caused by the centrifugal effects of the cracked blade will be smaller than that of the normal blade. Therefore, a correction coefficient of the centrifugal stiffness is built. Furthermore, based on the Lagrange equation and the assumed modal method, the vibration equation of the rotating blade with a breathing crack is established(RBC model), and a strategy is constructed for solving this vibration equation. Finally, taking the finite element model(FEM) as a reference, the vibration responses of the RBC model, the open crack model(OC) and the bilinear crack model(BC) are compared. The necessity of the RBC model is illustrated, and the accuracy of the RBC model is verified. The RBC model is a computationally efficient alternative to the finite element analysis for the rotating cracked blade. It can provide an important tool for the vibration modeling and the vibration analysis of the rotating shaft-disk-blade system with cracked blades.     

旋转刀盘母面成形的弧齿线圆柱齿轮数学建模

将空间啮合理论用于齿轮的齿面数学方程推导,建立了可用于理论分析的采用旋转刀盘为成形母面的弧齿线圆柱齿轮齿面数学方程.通过观察分析齿轮加工中刀盘与齿胚的运动关系,将弧齿线圆柱齿轮齿面分割为3个主要构成曲面,建立了加工过程中的动态与静态坐标系,依据曲面包络理论建立工作曲面的曲面数学方程,根据坐标转换关系建立了齿底和齿根曲面方程;在此基础上建立齿面方程.输出齿面的点云数据,通过逆向工程拟合取得可用于编辑裁剪的齿轮曲面,再根据曲面之间的关系裁剪曲面,最终生成齿轮3D模型实体.此方法建立了精确的弧齿线圆柱齿轮3D模型,并且与采用模拟加工方法生成的模型一致,为精确地进行有限元分析提供了基础;而由此方法获得的曲面方程可用于对弧齿线圆柱齿轮的理论分析.     

基于STEP的高速铣削斜向进刀分析研究

针对斜向进刀过程中的切入角和刀具旋向的变化对铣刀所受载荷的影响,进行了高速铣刀的有限元分析,解决了斜向进刀中刀具旋向和切入角的选取问题.     

直升机桨叶动平衡试验中的稳定性分析

直升机标准桨叶的动态特性参数通过动平衡试验来校准,为了确定标准桨叶动平衡试验参数,利用叶素理论,把桨叶的挥舞角分解到二阶小量,建立了动平衡试验中孤立桨叶的带三次非线性项的Duffing型挥舞运动方程,用解析的Melnikov函数方法分析Duffing型挥舞方程对风速的稳定性阈值.把桨叶Duffing型挥舞方程与只精确到一阶项的挥舞方程进行数值比较,仿真试验表明在环境风速增大和桨叶挥舞角增大时二者误差变大,并通过仿真试验分析确定了满足标准桨叶动平衡试验的环境风速条件,实测结果与法国直升机桨叶动平衡试验环境风速的技术参数要求很接近.结果表明在动平衡试验中标准桨叶的挥舞对于环境风速是稳定的,并确定了标准桨叶动平衡试验环境的风速范围要求.     

基于脉冲激励响应的风力机叶片结构阻尼计算

针对大型风力机叶片气弹振动问题,提出一种基于脉冲响应的大型风力机柔性叶片结构阻尼有效分析方法.采用一种5自由度的超级单元,将柔性叶片离散成由若干超级单元构成的多体系统,基于计算多体系统动力学中的R-W方法建立了叶片的动力响应模型.以美国可再生能源实验室(NREL)发布的5 MW近海风力机叶片为研究对象,通过分析叶片在脉冲激励下的动力学响应得到其传递函数,由半功率带宽法计算叶片在静止和运转工况下的挥舞与摆振结构阻尼,从而为确定叶片气弹稳定性的边界提供依据.该研究对于指导叶片结构与气动外形设计、帮助确定其气弹稳定性边界具有重要意义.     

大型空冷汽轮机叶片动应力分析

提出了一个整圈叶片动应力的简化计算模型,采用该简化模型和瞬态有限元方法计算了空冷汽轮机末级动叶片的动力学响应,分析了不同工况下的动应力值．同时采用谐响应分析方法研究了叶片危险点在不同激振频率下的位移响应,得出在设计空冷机组叶片时应考虑避开第4～7阶共振频率的结论．     

旋转刀盘圆弧齿轮成形理论分析及数字化建模研究

为了研究旋转刀盘圆弧齿轮的成形原理,得到可靠的圆弧齿轮三维模型以用于指导加工和仿真计算,根据刀盘与齿轮工件的展成关系,建立新的基准坐标系,运用空间啮合理论及微分几何的基本知识,对旋转刀盘圆弧齿轮的齿面方程进行理论推导,得到其数学表达式,并对中截面渐开线齿形进行论证,验证了所推导齿面方程。同时对旋转刀盘圆弧齿轮的成形原理进行分析,结合已推导的齿面方程讨论了方程各参数的取值范围,给出了定参数下齿轮工件转角 的计算公式,利用计算机软件实现了旋转刀盘圆弧齿轮的数字化建模,得到精确的圆弧齿轮的三维数字模型,并加工出工件实体。为圆弧齿轮的参数选取及设计应用提供了参考依据,同时为后续的仿真、实验分析提供实验基础。