黄铜全流量在线磨粒静电监测实验研究

为深入了解静电监测方法对黄铜的监测能力,采用自制的全流量在线磨粒静电传感器开展黄铜的静电监测方法研究。研究了润滑条件下轴承钢-黄铜滑动摩擦荷电磨粒的产生机理并设计了磨粒静电监测系统,开展了三种尺寸的轴承钢球和黄铜球的单颗粒注入实验、双颗粒注入实验以及相同载荷、不同滑动速度的轴承钢-黄铜滑动摩擦磨损实验,对摩擦因数、静电感应信号、静电信号均方根值进行相关性分析。研究结果表明:全流量在线磨粒静电传感器具有较好的检测一致性;静电监测方法对黄铜的监测能力强于对轴承钢的监测能力;摩擦因数与静电监测信号具有相关性,在磨损阶段,静电感应信号出现脉冲尖峰与持续上升。     

Denoising ultrasonic pulse-echo signal using two-dimensional analytic wavelet thresholding

When an ultrasonic angle-beam pulse-echo setup is used, two kinds of noise are present in the received signal: (1) wedge noise, and (2) random noise. In this study, we propose a method for removing both random and wedge noises using a two-dimensional stationary wavelet transform (2D SWT). To improve the performance of the 2D SWT, we employ analytic wavelet thresholding. This requires calculating the analytic signal for a 2D signal and extracting the envelope of the signal, but no regular generalization of analytic signals to multi dimensions is available. We prove that under some certain conditions, the envelope of the ultrasonic B-scan can be extracted exactly by introducing a reference vector. The performance of the proposed denoising method is assessed using simulated and experimental data. The experimental results show that our proposed denoising method is able to reveal the echoes from a surface breaking crack as small as 0.1 mm.     

基于稀疏存储Elman神经网络的直线伺服控制

为提高数控机床直线进给系统的动态跟踪性能及抗干扰能力,结合进给系统重复运动的特点,利用前一次或前几次的历史控制信息提高进给系统的动态性能,提出了具有动态稀疏存储功能的改进Elman神经网络;引入迅速联想的表格查询方式对神经网络的历史信息进行分类存储、选择利用以增强网络泛化能力,提高网络收敛速度;详细推导了改进Elman神经网络的数学模型及权值调整算法,并将其应用到直线进给伺服系统中,结果表明,基于稀疏存储Elman神经网络的速度控制器具有良好的跟踪精度和抗干扰能力。     

真实拉延筋参数化建模及其在薄板冲压仿真中的应用

提出一种参数化的拉延筋网格模型建模方法,在自主开发的有限元前处理软件中,建立了具有真实几何尺寸的半圆形、三角形拉延筋和拉深槛的网格模型,并提供了灵活的拉延筋布置手段。提出一种改进的全四边形网格加密方法,对成形过程中将会流过拉延筋区域的板料网格,以及可能与模具上曲率变化大的区域相接触的板料网格进行加密操作,以满足网格的适应性要求。提出一系列的网格拓扑清理模版,对加密后的网格进行拓扑清理操作,有效地提高了板料网格的质量。大量的算例证明所提出方法具有较高的精度和较强的工程实用性。     

Manufacturing- and machining-based topology optimization

Topology optimization is used in the initial stage of the product manufacturing process. However, the non-manufacturable or non-machineable results of topology optimization have become an obstacle to process manufacturing. This paper proposes a modified topology optimization method by adding manufacturing and machining constraints to the topology optimization formulation. A hybrid topology optimization algorithm (combining the method of moving asymptotes and wavelets) is applied to solve this optimization problem. With this approach, the design space can be reduced and an engineering-accepted and manufacturable topology result can be guaranteed.     

虚拟制造的研究与发展

虚拟制造是近年出现的一种先进制造技术。本文介绍了它的含义、分类;评述了虚拟制造技术的研究状况;展望了虚拟制造技术的发展,以期推动虚拟制造技术研究与应用的进一步发展。     

基于显微图像的油液实时分析系统中颗粒识别技术研究

颗粒识别是基于显微图像的油液实时分析系统中的一项关键技术。本文考虑油液分析系统实用化要求,对基于显微图像的油液实时分析系统进行了系统架构设计和光路设计,在此基础上结合油液显微图像的特征,研究了适合本系统的颗粒识别技术,实现了在动态图像序列中快速准确地提取颗粒目标,为油液污染分析和磨粒分析奠定了基础。     

环件冷辗扩芯辊进给速度规范设计

针对环件冷辗扩的特点，结合环件冷辗扩机的工作原理，提出了四种不同的芯辊进给速度设计规范。以矩形截面为分析对象，根据进给速度为常数、每转进给量为常数、环件外径增长速度为常数和随动导向辊圆心的旋转速度为常数这四种控制条件，提出了芯辊进给速度设计方法，推导出了直径的增长规律。根据试验数据，以Abaqus为平台，模拟了四种进给速度规范下的辗扩过程，分析了冷辗扩力和环件成形的圆度变化规律。总结了四种设计方案的优缺点，提出了在不同辗扩阶段采用不同的进给规范的设计思路，以期能为环件冷辗扩的工艺和控制设计提供新的理论依据。     

SiCp/Cu复合材料切削加工性及其加工表面微观结构研究

通过应变测力仪，测量每一组切削用量参数下Cu及SiCp／Cu复合材料的切削力，并用电子显微镜观察分析切削表面的微观结构。研究表明：由于SiC颗粒对位错运动的阻碍，在SiCp／Cu界面处形成位错塞集群，产生应力集中，使SiCp／Cu复合材料切削过程呈典型的脆性分离；切削力随背吃刀量和进给量的增大而增大，随切削速度的增大而减小。     

环件冷辗扩中单辊随动导向运动规律研究

根据立式单导向辊随动导向冷辗环机的实际工况，建立了矩形截面环件和深沟球截面环件冷辗扩的运动学模型，分析两种环件的直径变化规律，研究了一定辗扩工艺条件下导向辊的运动规律。建立根据冷辗扩工艺来确定导向辊运动的一整套设计方法，并用MATLAB编写求解程序以求解所有的设计参数。精确地控制导向辊的运动规律有利于提高环件冷辗扩的精度。研究结果为冷辗环机的设计制造提供了依据。