石膏型铸造铝合金真空增压凝固和真空自由凝固组织及力学性能

对比研究了真空增压凝固和真空自由凝固条件下ZL105A铝合金石膏型铸造凝固组织及其力学性能。结果表明,外加凝固压力不会影响实验合金凝固组织的相组成,但是能够细化α(A1)晶粒,使得二次相析出形态和分布更加均匀,并能够提高实验合金的补缩能力,减少缩松缺陷,增加组织致密度;同时,加压凝固可以提高石膏型铸造试验合金的抗拉强度和屈服强度,但对塑性的影响不明显。相同凝固条件下试验合金的拉伸强度和屈服强度随试棒尺寸增加呈下降趋势,而塑性略呈上升趋势。在真空增压凝固条件下,试验合金室温力学性能的尺寸效应显著增强。     

智能搬运机器人的设计与实现

为了提高生产效率,研究设计了一种基于STC12C5A60S2单片机控制的的智能搬运机器人。机械部分主要介绍了机器人的手抓、手臂的机械结构的设计; 控制部分系统利用两路光电传感器分别在抓取和放置工件时识别其颜色,通过主控制板输出的PWM信号控制可调速电机按预先设定的路径运行,能够自行判断货物的方位并最终运送到指定位置。并利用ISP下载模块来实现PC机与主控板的程序下载通信。实验证明,设计的智能搬运机器人设计合理,能够实现自动搬运货物的目的。     

基于MCGS的自动门监控系统的设计

介绍了将上位机组态软件MCGS,同下位机S7-200的PLC控制系统组合在一起,设计的自动大门监控系统,能够实现自动门信号的检测、打开、计时等待和自动关闭的整个过程。上位机通过工控组态软件MCGS能够实现对系统全程的实时自动监控,并且利用计算机模拟技术,实现了对PLC控制系统的整体模拟和调试。     

一种铸造工艺设计新方法

通过CAE软件与自主构建的数据库有效集成,完成了风电轮毂铸造成形工艺设计,构建了大型复杂铸件成形工艺设计新方法.工艺设计是以数据库为基础,以CAE热分析软件为平台,逐步完成工艺的加载,最终设计出该产品的成型工艺.新的工艺方法是以科学的方法解决了新产品材料成型难题,同时颠覆了以往CAE软件用来校验已设计工艺的优劣或优化工艺的思路,创建了与数据库集成的CAE独立设计材料成形工艺的新模式.     

巨型模锻水压机主工作缸的可靠性分析

300MN模锻水压机是我国国防和基础建设的关键设备,其中的主工作缸是水压机的重要部件之一,其工作性能的好坏将直接决定水压机能否正常进行工作.借助于故障树方法分析了主工作缸的失效模式,建立了主工作缸的可靠性框图.利用大型有限元软件(MARC)分析了主工作缸的应力,并根据应力-强度干涉模型估计了主工作缸结构的可靠度.分析结果表明,本工作缸可靠度为1,且具有较大余度,同时,其可靠度与液压系统有很大的关系.这为主工作缸的设计提供了参考依据.     

锅炉管表面NiCrSiB合金高频感应熔覆的数值模拟及熔覆层的性能

目前,管材表面的高频感应熔覆主要集中于试验方面,缺乏理论研究。对锅炉管壁在不同熔覆电流下高频感应熔覆NiCrSiB层的温度场进行了数值模拟,基于感应加热原理进行了有限元分析,并加以试验验证。采用金相显微镜、扫描电镜以及能谱仪对熔覆层的显微组织与成分进行了分析;采用硬度计及王水腐蚀分别测试了熔覆层的硬度及耐蚀性能。结果表明:在250 kHz时,熔覆电流越大,感应加热效率越高,感应加热结束时管内外壁的温差越大,管基体受到的热损伤越小;基体中的Mo元素向熔覆层扩散,熔覆层中的Si元素向基体渗透,过渡区Ni,Cr元素的含量相对熔覆层中的明显减少;熔覆频率为250 kHz,熔覆电流取830 A时,熔覆层和基体过渡区有明显锯齿状的白亮带产生,基体和熔覆层呈冶金结合,熔覆层金相组织为奥氏体+碳化物共晶,具有良好的耐蚀性能,平均硬度为323 HV,是基体的1.79倍。     

FEM modeling for 3D dynamic analysis of deep-ocean mining pipeline and its experimental verification

3D dynamic analysis models of 1000 m deep-ocean mining pipeline, including steel lift pipe, pump, buffer and flexible hose, were established by finite element method (FEM). The coupling effect of steel lift pipe and flexible hose, and main external loads of pipeline were considered in the models, such as gravity, buoyancy, hydrodynamic forces, internal and external fluid pressures, concentrated suspension buoyancy on the flexible hose, torsional moment and axial force induced by pump working. Some relevant FEM models and solution techniques were developed, according to various 3D transient behaviors of integrated deep-ocean mining pipeline, including towing motions of track-keeping operation and launch process of pipeline. Meanwhile, an experimental verification system in towing water tank that had similar characteristics of designed mining pipeline was developed to verify the accuracy of the FEM models and dynamic simulation. The experiment results show that the experimental records and simulation results of stress of pipe are coincided. Based on the further simulations of 1 000 m deep-ocean mining pipeline, the simulation results show that, to form configuration of a saddle shape, the total concentrated suspension buoyancy of flexible hose should be 95%?105% of the gravity of flexible hose in water, the first suspension point occupies 1/3 of the total buoyancy, and the second suspension point occupies 2/3 of the total buoyancy. When towing velocity of mining system is less than 0.5 m/s, the towing track of buffer is coincided with the setting route of ship on the whole and the configuration of flexible hose is also kept well.     

300 MN巨型水压机同步卸载控制策略的研究

300MN巨型水压机的动梁在驱动系统卸载时由于偏载变化速度较快,从而产生比加载过程中大得多的反向偏转角,可能造成立柱损伤。由于在卸载过程中锻件的变形抗力中心变化很小,因此可采用压力传感器间接测量偏载,从而实现驱动系统卸载时对动梁液压位置保持系统进行同步卸压。仿真结果表明,在卸载速度为加载速度的3倍工况下,动梁最大偏转角仅为加载时的10％。     

转盘式贴装头动力学仿真及实现

针对转盘式贴装头电机的驱动力矩，进行了理论计算与仿真实验。分析结果表明，仿真结果与理论计算能较好地吻合，为转盘式贴装头虚拟样机设计阶段的电机选型，提供了思路。