基于人工智能的自动送钻监控技术

人工智能及其应用已具有潜在的经济价值,将其应用于自动送钻过程的监控中,不失为一种新的途径。提出了把专家系统(ES)和神经网络(ANN)结合起来用于石油钻井自动送钻监控的新方法。这种方法采用预处理结合法,使钻进过程中的特征信号首先被送到BP神经网络进行处理,BP网络的输出值作为专家系统的输入,最后由专家系统通过产生式规则作出监控的结论。以卡钻事故为例的研究结果表明,对专家系统而言,知识的获取可以通过神经网络进行学习得到;对于神经网络纯粹的数值活动,通过专家系统再处理变得更加明确。这种方法可以用于自动送钻过程的在线实时监控,也可用于离线的事故分析与诊断。     

低成本选择性激光烧结快速成形设备的设计和研制

在保证ＳＬＳ设备性能的前提下,针对ＳＬＳ设备的特点,以综合成本最低为目标,研制成功了低成本ＳＬＳ快速成形设备。讨论了低成本ＳＬＳ快速成形设备的设计和研制思想,介绍其设计和研制中的一些关键技术。提出的一新思想、新技术和新方法,对大幅度降低ＳＬＳ快速成形设备的成本具有重要意义。     

热等静压包套变形与粉末致密化的研究

根据粉末塑性变形理论,采用MSC.Marc软件完成了316不锈钢粉末热等净压成形过程的有限元模拟.重点分析了热等静压成形过程中致密包套沿径向和轴向的形变过程及其内部松装粉末的致密化规律.为了验证模拟结果,完成了测试样件的实物实验.为了更精确的结果比较,在样件的不同位置上选取了测试点.对比分析模拟和试验对应点的研究结果表...     

选择性激光烧结AISI316L不锈钢制品的致密度

为了提高选择性激光烧结(selective laser sintering,SLS)AISI316L不锈钢制品的致密度,在AISI316L不锈钢粉末中添加微量Si,依次进行SLS、脱脂、冷等静压、1250℃高温液相烧结和热等静压处理.通过致密度测试、扫描电镜观察和能谱分析等手段,探讨等静压压力对AISI316L制品致密度的影响,研究微量Si对制品致密度的作用机理.结果表明:在冷等静压过程中,AISI316L试样致密度随压力增加而提高,压力为100 MPa时,致密度增量最大;压力为500 MPa时,致密度达到80.3％;冷等静压致密化机理为烧结颈破碎、金属颗粒位移与塑性变形等综合作用.经过1 250℃液相烧结,由于微量Si的作用,试样致密度增至93％左右;最后,经过1 250℃/120 MPa热等静压,试样致密度增至约95.3％,满足工程应用要求.因此,采用等静压技术与微量Si的液相烧结可以提高SLS成形的AISI316L制品的致密度.     

热压烧结制备石墨/铜复合材料的热性能研究

以天然鳞片石墨粉和纯铜粉为原料,通过真空热压烧结制备高导热石墨/铜复合材料,研究了石墨在复合材料中的排列以及石墨含量对该复合材料热导率和热膨胀系数的影响.结果表明:该复合材料中石墨层片状结构定向排列,x-y向与z向性能有明显各向异性.在烧结温度为900℃,热压压力为80 MPa时,该复合材料热膨胀系数随石墨含量的增加而减小;当石墨含量质量分数在40％以内时,铜与石墨结合紧密,该复合材料致密度达98％以上,x-y向热导率变化不大,z向热导率逐渐减小;当石墨质量分数为40％时,该复合材料x-y向热导率最大,达378W/(m·K).     

选择性激光烧结/冷等静压复合制造高密度Al2O3异形陶瓷件的研究

为了获得高密度复杂形状氧化铝陶瓷件,提出采用覆膜和混合相结合的方式制备出含有机粘接剂w(PVA)=1.5%和w(ER06)=8.0%的Al2O3复合粉体,对复合粉体进行选择性激光烧结(selective laser sintering,SLS)/冷等静压(cold isostatic pressing,CIP)成形、再经脱脂、高温烧结获得最终陶瓷零部件的制造方法。研究了激光烧结的4个工艺参数,得出在激光功率为21 W、扫描速度为1 600 mm/s、扫描间距为100μm、单层层厚为150μm时,获得的SLS陶瓷坯体密度和强度较好,较高强度的SLS坯体有利于后续其它工艺的进行。研究了具有随形包套的SLS陶瓷件的CIP工艺,得出随着压力的增大,陶瓷坯体的孔隙得到更大程度的消除,粉体颗粒重排压实,密度和强度显著提高,而当CIP压力大于200 MPa时,致密化速率减小。基于环氧树脂粘接剂的热重(TG)曲线分析,对SLS/CIP试样进行合理的脱脂、高温烧结处理,所得Al2O3陶瓷件相对密度大于92.26%。为制造高性能复杂形状的陶瓷件提供了一种新的方法,并拓展了SLS技术的应用范围。     

选择性激光烧结零件的冷等静压塑性成形过程模拟(英文)

应用结合的选择性激光烧结和冷等静压技术快速制造金属零件。使用有限元方法预测零件的最终尺寸并降低成本;使用Drucker-Prager-Cap模型在ABAQUS软件中实现对选择性激光烧结零件的冷等静压过程的模拟。金属粉末的性质通过冷等静压实验测量。结果表明:橡胶包套和摩擦因数对零件的形状和尺寸影响很小;零件只有均匀收缩,没有明显的形状扭曲。实验与模拟结果符合得较好,这表明Drucker-Prager-Cap模型是模拟冷等静压过程的有效模型;通过模拟可以为选择性激光烧结零件的冷等静压成形过程提供有益的指导。     

基于FPGA的多路电机同步控制器设计

在机械运动的控制中,位置控制是常用的一种控制方式,目前大多数的位置控制均采用多步进电机或者伺服电机同步运动来实现.该文利用FPGA芯片实现了多电机的速度和方向信号生成,并设计专用协议实现了多电机轴的联动控制.在生成脉冲的过程中,用两种算法完成了其功能,并通过专用的软件验证其功能的正确性.从消耗的硬件资源和硬件的延时特性两个角度的定量对比,确定了两种算法的优劣.最终通过实际的验证和示波器的测试,证明了算法的实用性和优越性.     

Inconel625粉末盘热等静压近净成形过程模拟与验证

为一次性成形复杂结构的镍基高温合金涡轮盘零件,采用热等静压近净成形(NNS-HIP)方法,设计了随形和上下对称两种模具方案。基于连续介质塑性理论,用有限元程序MSC.Marc实现了Inconel625粉末盘NNS-HIP过程的数值模拟,选取了较优方案进行试验。模拟结果显示：薄壁软钢包套受压变形大,驱动粉末致密化,内部型芯基本不变形,达到了粉末盘内部复杂流道控形的目的;粉末体先膨胀后分段致密化,呈现非定向复杂流动规律。试验结果表明：数值模拟预测的尺寸误差在3.57%以内,主要由加工和测量误差引起;低密度区的模拟密度值较实际结果低,主要是模拟忽略了粉末颗粒的移动和重排等微观行为所致;Inconel625压坯的拉伸强度高于ASTM同质锻件标准,固溶处理后可以获得良好的塑性。研究结果说明,通过数值模拟可以为NNS-HIP模具的结构设计提供参考。     

高效选择性激光烧结系统的研究

选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,SLS)是快速成形技术的一种,其成形效率是需要考虑的重要指标之一。为了提高成形效率,我们从机械和工艺两方面着手研究和改进,并在华中科技大学研制的HRPS-III型SLS快速成形系统中应用,取得了良好的效果。