仿生织构图案的设计、加工及应用的研究进展

表面织构在提升零件的耐磨性、界面接触的减摩性、材料表面的减阻性以及增强或降低材料的吸附性等方面展现出良好的效果.根据表面功能的不同,分别从耐磨表面、减阻表面、疏水表面、粘(脱)附性表面进行研究,综述了各种仿生织构的设计、加工及应用现状.研究发现,耐磨仿生织构图案尺寸相对较大,多在20μm以上,稳定的结构可以承受较大的外力;减阻疏水表面具有细微的突起状结构,能有效地通过微结构改变表面力学性能;粘附性表面得益于生物体微结构的形状尺寸,毛状微结构拥有良好的吸附性.加工方式上,激光刻蚀能精确控制加工尺寸和几何形状,化学刻蚀能得到更细微的表面形貌.仿生织构在机械密封、活塞环、刀具、滑动轴承及齿轮等应用上起到了良好的效果,但是截至目前,表面仿生织构研究较杂,并且未形成体系,相关设计和作用机理并不完善.通过分析仿生织构图案的功能性设计、多尺度复合加工和对零件服役性能的影响,为仿生织构图案的设计提供思路和更加科学的设计方法,并找到适合每种功能表面的加工技术.将仿生学应用于织构技术上,从生物体借鉴优良的功能特性,以期在工程上得到更广泛的应用.     

深孔加工刀具系统的动态稳定域研究

根据广义Hamilton 原理,构建了基于Timoshenko 梁单元的多跨柔性回转钻杆横向振动的有限元模型。通过采用自由界面模态综合技术,在保证大型复杂深孔加工装备动力学分析精度的前提下,将钻杆线性自由度的特征模态进行截断,仅保留具有非线性动力特征的模态,其中舍去的高阶主模态则由剩余附着模态来补偿,从而使得耦合动力系统求解的自由度数有效降低,节约计算资源。利用该缩减后的模型,研究了辅助支撑位置、钻杆长度及排屑孔径对深孔钻杆固有频率的影响规律。以加工复合扁孔为例,获得了在选定的切削深度和切削速度参数空间中钻杆运动的失稳方式及稳定区域。研究结果表明,文中所提出的方法将为复杂深孔加工装备的动力学设计和加工精度分析提供理论基础。     

稀土铝连铸连轧杆的工艺研究

采用连铸连轧工艺，在电解铝水中加入微量稀土元素，可起到除杂变质，细化组织，提高产品的抗拉强度和导电性能，改善加工性能的作用。     

圆盘质量变化转子系统的非线性动力学行为

根据转子动力学理论,建立了柔性转子-轴承系统的力学模型及非线性动力学方程.将Wilson-θ法改进,并结合预估-校正机理和Newton-Raphson法,得到一种有效的求解动力学系统不平衡响应的方法,以柔性转子圆盘处的质量为控制参数,运用该方法来求解转子系统的不平衡响应.数值结果揭示了系统具有周期运动、准周期运动、五周...     

机床主轴系统边界元解析方法研究

机床主轴是机床实现旋转运动的执行件，运用边界元法对多支承机床主轴进行结构解析，模型中同时考虑了结合部的特性。研究结果表明：用该方法所得结果与用有限元法计算的值基本接近，提高了解析计算效率和计算精度。     

超低周变幅度疲劳断裂设计的几个问题

从裂纹技术的断裂设计的原理出发,在实验研究的基础上,对超低周变幅疲劳应力断裂的几个设计问题进行了探讨。结果表明：零载至断裂的加载方式是满足工程超低疲劳断裂条件下最适宜的加载方式。     

进化算法中染色体编码及初始化群体生成的一种方法

在进化算法中编码技术及初始化群体形成合理与否是影响算法稳定性及速度的关键所在。本文在对遗传算法、进化算法中各种编码方式及初始化群体生成方法进行研究的基础上，分析了现有编码方式存在的不足，提出了一种新的十进制编码方法及初始化染色体生成方法。本文将该方法用于FMS调度这样具有多约束条件的优化问题，实际表明该方法可以充分考虑多种资源，能够处理包含有关调度的丰富内容，并能对故障与急件等意外情况进行处理。最后给出了一个例子并作了简要说明。具体应用表明该方法具有编码简单、灵活、效率高、实用性强，具有可扩展性等特点，为解决具有多约束条件的FMS调度提供了一种行之有效的方法。     

自适应复合控制方法的研究

针对传统的PID控制参数确定繁锁及对控制对象的参数变化缺乏自适应性的缺陷，在介绍了Fuzzy控制和PId控制的基础上，结合工程实例对采用Fuzzy-PID复合控制方法的一些控制方案分别进行了研究，结果表明：采用复合控制系统具有鲁棒性好、动态品质优良和精度高的特点。     

轴瓦弹性变形对固定瓦-可倾瓦组合径向滑动轴承润滑特性的影响

采用一种新型耦合算法,将有限差分法和3D有限元法综合应用于求解油膜压力和轴瓦弹性变形过程中。与其他算法相比,该算法更为科学、合理,同时具有收敛快、精度高的特点。通过对固定瓦-可倾瓦组合径向滑动轴承的研究,分析轴瓦弹性变形对油膜厚度、油膜压力、油膜承载力、摩擦阻力及轴承端泄量等润滑性能的影响。研究结果表明,在大偏心率的情况下,轴瓦弹性变形对轴承润滑性能影响较大。     

转子-机匣系统的碰摩振动响应

当转子与静子发生碰摩时,考虑了机匣的振动,把转子与机匣作为一个整体,建立了数学模型和系统的运动微分方程,研究了在某些特殊情况下方程解的形式,通过对系统振动响应的频谱图、波形图、Poincare图以及轴心轨迹的研究,结果表明,当机匣的固有频率大于转子转速时,在振动响应中会出现机匣的固有频率成分.