一种A型三维外翅片管滚压一犁切加工

探索了在普通车床上加工三维外翅片管的新方法，开发出了一种A型三维外翅片管。试验结果及理论分析表明，A型三维外翅片的形成要经过滚压和挤压-犁切两个步骤。外翅片的形成包括挤起、切开及成翅三个阶段。翅片形状主要取决于挤压-犁切用量及刀具几何参数。     

一种少自由度飞行模拟实验台的尺度综合方法

研究了一种少自由度飞行模拟实验台,该实验台由动平台、静平台和二者之间3条互成120°的PRS欠约束主动支链组成。提出了一种基于尺度参数平面的多评价指标尺度综合方法,将实验台模拟性能、刚度、操作性能和铰链最大转角作为评价指标,研究并讨论了各尺度参数变化对各评价指标的影响规律。在尺度参数平面内绘制出各评价指标的等值线,根据影响规律和等值线综合出满足各评价指标的尺度参数区域,进而在满足各评价指标的尺度参数区域内确定实验台的尺度参数,最后通过算例验证了该尺度综合方法的有效性。     

航空发动机整体叶盘刀具性能灰色综合评价

以某型航空发动机钛合金整体叶盘的数控铣削为研究对象,提出了一种面向航空发动机整体叶盘的数控铣削刀具性能灰色综合评价方法。首先设计涵盖航空发动机整体叶盘难加工特征的基准件模型,然后基于灰色关联度分别构建了粗精加工刀具性能灰色综合评价模型,最后进行基准件的切削试验并应用所建立的灰色综合评价模型对刀具性能进行综合评价。研究结果表明,所构建的基准件模型和灰色综合评价模型可以快捷、有效地评价刀具性能。     

三自由度并联仿生机械腿尺度分析与优化

提出一种新型并联仿生机械腿,对该机械腿结构进行了尺度综合和优化。建立了该机械腿的位置矢量模型,推导了该机械腿的位置反解和速度映射方程,得到了速度雅可比矩阵。建立了机械腿的空间评价指标和运动灵巧指标,采用空间模型技术分析了结构参数对机械腿工作空间评价指标和运动灵巧性指标的影响规律。结合加工与装配的工艺性,应用基于性能图谱的多目标概率参数优化法,选取了一组合理的结构参数,为仿生机械腿的静力学分析、动力学分析、刚度分析、轨迹规划和运动控制奠定了基础。     

高速切削用陶瓷刀具多尺度设计理论与切削可靠性研究

正本文针对研制过程存在的盲目性和实验量大的弊端,提出了复合陶瓷刀具材料的多尺度设计理论,揭示了复合材料宏观性能和其微观组织之间的定量关系;研制成功了多尺度颗粒复合陶瓷刀具材料,并对刀具材料的烧结工艺、微观组织、增韧补强机理、室温和高温力学性能、动态疲劳性能、切削性能和切削可靠性进行了系统研究。提出了复合陶瓷刀具材料的多尺度设计理论。建立了刀具材料抗弯强度预测模型、残余应力力学模型、纳米颗粒最优含     

一种飞机机翼支撑平台尺度综合分析

设计了一种由多个2R1T并联机构联合组成的飞机机翼支撑平台,该平台各个并联机构的主动支链采用液压互联的方式实现各动平台协同自适应调节,使其具有更好的翼型匹配度。研究了该并联机构基于多评价指标综合约束的尺度综合方法,建立其在不同约束条件下的评价指标,利用单调性分析法,并以各项性能最优的原则,引入统一的比例系数,确定尺度参数可行域。最后结合算例,以并联机构动平台中心的运动偏差率在最大许可范围内为初始目标,进行多评价指标综合约束,确定该并联机构的最优尺度参数可行域。     

基于随机森林与主成分分析的刀具磨损评估

刀具是数控机床的重要零部件,其性能直接影响着生产加工精度。为实现机床刀具磨损程度的在线分级评估,提出一种刀具磨损状态的评估方法,该方法结合随机森林与主成分分析模型,建立不同工况下主轴电机电流传感器信号样本与刀具磨损等级的非线性映射关系。在不同加工条件下进行刀具性能试验,采集主轴电机的电流信号和铣削加工参数。对信号利用小波包分解、时域统计、频域分析提取特征,利用随机森林得到刀具磨损的分级评估结果。该方法可有效解决样本不平衡的问题,与常见的组合分类方法AdaBoost所得结果相比,该模型能准确地反映刀具的磨损程度,鲁棒性更好。该方法仅利用数控机床内置传感器实现,无需改动机床结构,不影响主轴动态加工性能,可广泛应用于工业数控机床刀具的磨损评估。     

非对称2UPS-UP并联机构性能分析及尺度多目标优化

以一种两转动一移动非对称2UPS-UP并联机构为研究对象,对其进行了性能分析和尺度参数多目标优化.机构自由度由恰约束支链UP确定,即机构可实现绕该支链U副中心的两转动运动和沿P副的移动运动.给出正逆向位置符号解,且正逆解具有部分运动解耦特性,有利于后续误差分析、轨迹规划与控制.应用矢量法推导出速度表达式,根据速度Jacobian矩阵分析了机构奇异位形.以旋量代数为工具,给出了机构运动和力传递性能评价指标.在机构性能评价和工作空间分析的基础上,建立了机构尺度参数昂贵约束多目标优化模型,并采用多目标进化算法求解该问题,得到多组Pareto最优解.     

一种飞机机翼支撑平台尺度综合方法研究

设计了一种新型飞机机翼支撑平台,其主要结构为并联机构。该并联机构由动平台、静平台和两者之间3条相同的PRS支链组成,具有适用飞机机型多的优点,并研究了其尺度综合方法。在建立并联机构的静力雅可比矩阵基础上,提出当动平台所受外力和外力矩变化时,支链驱动力和约束力变化量的最大全域均值最小的静力学性能评价指标。同时兼顾具体工作实际给出约束条件,利用单调性分析的方法,研究了并联机构静力学性能和各约束条件随尺度参数的变化规律,进而寻求满足约束条件的最优尺度参数。最后通过算例验证了该尺度综合方法的有效性。     

基于相对距离尺度TOPSIS法的机床结构优选设计研究

为了合理、高效地进行结构改进及优选设计,提出了采用相对距离尺度的改进TOPSIS评价方法,以对多种备选方案进行综合分析和优选。首先确定评价指标,建立原始数据矩阵;然后得出各评价指标的权重系数,根据可适应设计原则建立多个评价目标,并基于三种距离尺度的综合性能进行评价,总结三种距离尺度方法的特点;最后以某大型立式磨床的横梁设计方案为例,将它的12种变型作为评价目标,采用有限元分析,将其质量及动静热态特性作为评价指标,计算出三种方法下的12种评价目标的评价结果向量,并通过对比,选出综合考虑三种方法的最优评价方案。实践表明,基于相对距离尺度的TOPSIS方法能明确区分方案优劣,且与实际生产所选择方案相符合。