基于包容球理论的大型桨叶去重平衡的优化研究

由于桨叶在成型加工过程中受制造精度、材料缺陷及装配误差等非设计因素的影响,导致组合式船用螺旋桨的实际重心位置与理论设计重心位置不一致,无法满足实际需要和工程应用,因而需要对重心不合格的桨叶进行去重处理以修正重心误差。针对去重最优化要求,提出基于最小包容球理论的重心误差最小包容球概念,建立多桨叶间的重心位置关系,用以描述组合式桨的重心误差范围,还提出相应的去重工艺球算法,来判断桨叶是否需要进行去重处理。为了验证误差包容球和去重球理论,建立相关桨叶的参数化模型,应用sobol算法和TSearch算法进行优化,并确定去重区域,可得到满足条件的去重参数。结果表明,将包容球理论应用于组合式船用桨的去重优化,可实现船桨的重心误差修正且满足其动平衡性能要求。     

电解制备同轴微细电极组件偏心误差的分析与修正研究

在微细电极电解制备过程中,由于电极装夹不当等原因,会引起同轴微细电极组件产生偏心误差。通过分析电解制备过程,运用高速图像采集手段对加工过程中的电极边缘进行动态影像采集,并运用图像处理方法进行偏心误差量化分析。在此基础上提出工艺修正对策,通过适当改变电解间隙和阳极转速,可较好地实现对偏心误差的纠正。     

基于串联弹性驱动器的柔顺机械臂设计与仿真

基于串联弹性驱动器(SEA)提出了一种三自由度柔顺机械臂的设计方案,用来模拟人手臂的运动,提高其对环境的适应力,实现良好的柔顺性。利用三维造型软件Inventor建立了三自由度柔顺机械臂的三维模型;针对柔顺机械臂关节提出了一种具有拮抗形式的弹性驱动方法,采用主动驱动弹簧和被动约束弹簧构成柔性张拉弹簧组合,以模拟肌肉-肌腱组织的收缩运动;通过动力学仿真软件Adams进行了驱动仿真分析和静动态冲击实验,结果表明在受到冲击时,柔性关节可以产生较大的柔性转角并快速衰减到稳定的运动状态,证明了该机械臂可以有效减小冲击,具有良好的柔顺性。     

基于多种代理模型的光纤激光切割质量预测

为了提高光纤激光切割质量的预测精度,分别使用了多项式响应面法、克里金法和支持向量回归法三种代理模型方法,建立了激光功率、切割速率和辅助气体压力等加工参数与挂渣量之间的预测模型。使用拉丁超立方抽样法产生30组训练数据,利用正交试验法产生25组验证数据用以验证预测模型的精度。结果表明,利用克里金法和支持向量回归法建立的模型均成功地预测了挂渣质量,其中克里金法建立的模型预测精度最高,并利用该模型分析了激光切割加工参数对挂渣量的影响规律。