多层PZT陶瓷自热温度影响因素分析

多层PZT陶瓷作为压电驱动器的核心组件,其压电性能受自热温度影响,在高交变电压作用下易发生失效。该文从交变电压特性、陶瓷多层结构角度对PZT陶瓷自热温度作用规律展开研究。首先基于扫描电镜下陶瓷断面结构形貌,建立了多层PZT陶瓷细观结构仿真模型;然后搭建了温度测量实验平台,开展陶瓷表面自热温度测量实验进行验证;最后分析了交变电压幅值、频率特性和陶瓷压电层、死层厚度对陶瓷表面自热温度的作用机理。结果表明,陶瓷表面自热温度与交变电压幅值、频率呈近似线性增长;自热温度极值分布在陶瓷表面中心区域和边缘区域,温度差值小于3℃;压电层越厚,陶瓷表面自热温度越低;表面自热温度随死层厚度的增加呈先降后增趋势,且在死层厚度约300μm时达到最低值。该结论为多层PZT陶瓷自热温度调控与工程应用提供了理论依据和实验基础。     

热轧带肋钢筋矫直切断机的研究设计

介绍了一种用于矫直热轧带肋钢筋的高效,无划伤的矫直方法,并论述了该矫直机的矫直原理及力学参数计算方法。     

大型薄壁构件加工变形误差综合补偿方法

针对大型薄壁构件弱刚性和壁厚不均匀特性,导致在断续开槽铣削加工中槽底易发生加工变形,影响加工精度的问题,提出了一种加工变形误差综合补偿方法。首先,基于经验法开展铣削力测量试验,通过回归分析建立加工参数与铣削力映射关系,构建铣削力预测模型。针对大型薄壁构件仿真计算效率低的问题,采用等效刚度理论对薄壁构件的变形区域进行简化;在此基础上,提出了一种通过替换主结构模拟多层铣削加工的改进子结构仿真方法,并结合铣削力预测模型对大型薄壁构件进行预测加工变形,相较于全结构有限元方法计算效率提高了27.27%。其次,基于在机测量系统采集槽底壁厚数据,构建变形修正模型,综合应用层间修正系数与节点修正系数修正预测加工变形量,结合割线法对层间修正系数进行迭代计算,并基于非均匀有理B样条对离散补偿点进行加工路径拟合。最后,设计并搭建适用于大型薄壁构件机器人铣削系统的在机测量系统,并开展铣削加工误差补偿对比试验。试验结果表明,采用综合补偿方法后,加工误差较无补偿和采用镜像迭代补偿方法分别减少92.09%和77.63%。结果验证了所提出的加工变形误差综合补偿方法有效性。     

啮合理论在热轧带肋钢筋矫直辊形设计中的应用

基于啮合原理，推导出了热轧带肋钢筋矫直辊辊形曲线方程表达式，并提出一种新型矫直方案，在热轧带肋钢筋矫直过程中真正实现了无划伤矫直，矫直效果满足用户要求。     

层间残余应力对带夹层复合板组织性能影响

利用层间真空涂覆技术在不锈钢复合板间添加充型夹层会产生层间残余应力,在后续热轧成形过程中可能受层间残余应力影响导致复合板组织与力学性能发生变化.不锈钢复合板层间残余应力由充型夹层凝固过程中层间热应力与相变应力共同作用产生,拟通过轧前热处理对层间残余应力进行消除,采用数值模拟与试验验证相结合的方法制定轧前热处理工艺,通过层间真空压差涂覆、轧前热处理及热轧试验制备消除与未消除层间残余应力的2种不锈钢复合板,利用金相观测、硬度测试、界面能谱扫描及拉伸、剪切等表征及性能测试试验分析层间残余应力对复合板组织性能的影响.研究结果表明,在保证基层、夹层、复层组织不变的情况下,消除层间残余应力的轧前处理工艺为加热至400 ℃,保温3.5 h,缓慢冷却;经过轧前处理,层间残余应力消减了96.3％;相较于未消除层间残余应力的复合板,消除层间残余应力复合板轧后夹层应力显著增强,晶粒细化81.7％,同时,消除层间残余应力能够提升复合板剪切强度13.3％、拉伸强度3.9％、断后伸长率4％及夹层界面显微硬度3.5％.研究内容通过消除层间残余应力提升了带充型夹层复合板的整体性能,可为相关铸造成型构件性能的提升提供理论指导,为工艺进一步推广应用拓展了新思路.     

带夹层不锈钢复合板异步轧制数值模拟

针对带夹层不锈钢复合板异步热轧过程中的翘曲问题,采用MSC.Marc有限元软件建立了带夹层不锈钢复合板三维热力耦合模型,分析了厚度比、辊速比、首道次压下率以及轧件与上下轧辊间摩擦系数比对复合轧制过程中翘曲变形、塑性应变以及轧制力的影响规律.结果 表明,厚度比增加使x向塑性应变值以及轧制力增大,加剧复合板的翘曲变形;首道...     

摆动活齿传动齿廓曲线特性分析与研究

基于摆动活齿传动的等效机构--曲柄摇杆机构,利用复数矢量法,导出了中心轮的齿廓方程.应用微分几何知识推出了中心轮理论廓线的曲率半径公式,并绘制了曲率半径的变化曲线.利用函数极值理论得到理论廓线的最小曲率半径,讨论了最小曲率半径的影响因素.为摆动活齿中心轮啮合副的连续接触传动、接触应力和啮合刚度等的研究提供了理论基础.     

摆动活齿传动机构的传动性能分析与参数优化设计

研究了摆动活齿的一个工作循环运动状态,摆动活齿具有"运动倒置"特征.分析了摆动活齿啮合副的啮合过程.利用摆动活齿传动等效机构,分析其传动性能和最小传动角的位置.建立了以体积最小为目标的单目标优化数学模型,对摆动活齿的传动参数进行了优化设计,为改进摆动活齿传动的设计方法手段和提高其产品设计质量提供了技术支持.     

基于动态特性的二齿差摆杆活齿参数设计研究

为减小二齿差摆杆活齿稳态响应幅值,从而降低啮合副动载荷并提高传动系统运转平稳性,基于活齿传动系统动态特性分析提出二齿差摆杆活齿参数设计方法.建立活齿传动力学模型,求得啮合副时变啮合刚度,推导出当量啮合刚度,结合系统动力学分析模型,计算系统各子构件稳态振动响应.以系统传动平稳性和啮合副动载系数建立构件动态性能评价函数,按...     

热防护筒件无损装夹与精准调姿研究

针对以气凝胶为基体的热防护筒件在机加工过程中存在手动调姿繁琐、产品表面易损伤等问题,结合气凝胶热防护层材料性能,提出了一种可实现工件无损装夹并能进行位姿调节的方案设计,通过柔性真空吸附装置实现工件无损装夹,通过4个三坐标定位器实现工件六自由度位姿调节,基于快速位姿算法,结合误差权值分配法,利用Levenberg-Marquard（LM）算法对含有误差的位姿调节参数进行修正,得到更准确的目标位姿参数,仿真结果显示,修正后位姿调节参数误差减小了50%～90%。最后进行了试验验证,修正后,工件位姿调节参数位置误差小于0.6 mm,姿态误差小于0.25°,其装置性能满足目前工艺需求,可有效提升以气凝胶为基体的复合材料机加工生产效率。