机械结合部动态刚度辨识与实验研究

机械结合部动态特性参数辨识最常用的方法是频响函数法.然而,实测频响函数数据即使经过降噪处理,仍受到噪声的污染,使得在数值运算时导致辨识结果出现不适定性.为解决这一问题,使得辨识结果能够真实反映结合部特性,提出采用条件数方法对实验数据进行处理之后,再进行参数辨识.为使条件数足够小,采取求平均值的办法,将条件数大于平均值的频率剔除,只保留状态值小于平均值的频率,将所保留下的频率进行比较,找出有交集的频率,并在这些频率下进行参数辨识,从而能够避免发生不适定问题.从仿真算例、实验研究结果表明,条件数法能够解决利用频响函数法辨识结合部参数时出现的不适定问题,从而提高了辨识精度.     

剃齿安装误差对传动特性的影响研究

针对剃齿安装误差导致剃齿加工平稳性和齿面精度降低的问题,基于剃齿加工原理建立了含安装误差的剃齿分析模型,构造新的坐标转换,推导了含安装误差引起的补偿位移量。定量研究了剃齿安装误差对传动特性的影响规律,获取剃齿加工的传动误差和传动比曲线。并应用有限元法验证了模型和理论的正确性,为提高剃齿加工质量和效率提供理论依据。结果表明:轴交角误差对传动特性的影响比中心距误差大,实际生产中可通过轴交角误差来调整机床更有效地控制安装误差所带来的影响;随着轴交角误差绝对值增大,传动误差向负方向偏移越明显表明轴交角误差引起了较大的接触变形。     

栓接结合部动态特性参数辨识新方法

利用频响函数法辨识栓接结合部等效动力学参数时,由于实验测量、噪声干扰及数值运算(矩阵求逆)等所致误差,使辨识结果出现不适定性。为避免此问题的产生,使辨识结果能真实反映栓接结合部动态特性,提出新的辨识方法。建立含栓接结合部的整体结构有限元模型,据栓接结合部不同等效刚度与等效阻尼与整体结构归一化频率关系,确定栓接结合部等效刚度与等效阻尼的取值范围,并取该范围的平均值为初值,以实验与仿真整体结构频响函数误差最小为目标确定栓接结合部等效刚度与等效阻尼值。通过实验研究及与文献[16]结果比较表明,采用该方法可达准确辨识栓接结合部等效参数之目的。     

基于神经网络的数控铣削参数工艺效果预测

针对数控铣削加工工艺的复杂性,以DMC60H为平台,以壳体类铝合金零件加工工艺数据为对象,提出了基于神经网络的数控铣削参数工艺效果预测方案。预测结果表明,所建立的工艺效果预测模型能够比较精确地预测出给定加工参数下的加工时间、尺寸精度和表面粗糙度,实现了数控铣削参数的合理选取,充分发挥了机床效能,提高了产品质量和生产效率,为生产实践提供了理论依据。     

基于RBF与粒子群优化算法的电子油门踏板电压调节参数的优化设计

针对汽车电子油门踏板在装配过程中电压调节参数值不准确,而影响产品使用性能的问题,提出采用RBF神经网络建立怠速点电压、机械止点电压及Kick-down初始受力电压参数网络数学模型,运用粒子群优化算法对怠速点电压或机械止点电压的取值进行优化,寻求电压调节的最优值。通过该方法,改善了产品电压位移的特性,提高了产品使用性能,为汽车智能化控制提供了支持。     

机械结合面接触刚度建模新方法

建立精确、有效的结合面接触刚度模型是进一步开展机床整机动力学建模与分析的基础。提出了一种新的弹性接触刚度模型,该模型考虑基体变形的同时,对GREENWOOD和WILLIAMSON提出的粗糙表面微观接触模型(GW模型)进行了修正。为分析基体对接触变形的影响,首先建立含有基体的单个微凸体接触模型,并基于HERTZ接触理论,获得结合面的接触参数;然后,通过引入三角分布函数和解决GW模型在模拟微观接触行为中存在的问题,建立了新的弹性接触刚度模型,并揭示了分布函数、基体变形以及表面粗糙度对结合面接触特性的影响规律。研究表明:三角分布函数能有效地表征表面微凸体高度分布;基体变形的影响是由基体和微凸体相互作用引起,随着法向载荷的增大而明显;表面粗糙度是影响接触刚度的主要因素,相同载荷下,表面粗糙度越大,接触变形越大,接触刚度越小。     

基于压印工艺的聚合物包覆高含量纳米粒子微纳复合薄膜的制备及应用

目前将纳米粒子引入到聚合物的方法中,纳米粒子在聚合物中的组分较少。为了制备具有高含量纳米粒子的聚合物基微纳复合结构薄膜,本文提出了一种基于压印工艺的新方法。以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为聚合物材料,将Si O2纳米粒子填充到硅模板的腔体中,通过压印力做功使PDMS完全渗入到硅模板腔体内,从而将Si O2纳米粒子用PDMS包覆起来,形成了一种具有高含量纳米粒子的微纳复合结构薄膜。通过扫描电镜、光学显微镜和接触角测量仪对压印后所制备薄膜的形貌和接触角进行分析。研究结果表明,采用大占空比的模板有利于聚合物向模板腔体内的填充,适当的聚合物膜厚有利于纳米粒子在聚合物内的均匀分布,纳米粒子的分散性随着聚合物黏度的降低而显著提高。所制备的薄膜具有超疏水特性,薄膜与水的静态接触角达到151°。     

径向剃齿刀设计研究

介绍了径向剃齿刀的设计方法及其技术参数的确定。给出了径向剃齿刀齿数的计算公式,提出了新的切削刃排列方式,总结了轴交角的选取与加工质量之间的关系。     

基于协同优化的工艺设计与调度并行集成

分析了现有工艺设计与生产调度的集成方式,包括柔性工艺设计、动态工艺设计、基于仿真的工艺设计、及并行工艺设计,讨论了各集成方式的优缺点,在此基础之上提出了基于协同优化的工艺设计与生产调度并行集成模型,并讨论了该模型的核心技术,即基于免疫遗传算法的工艺及调度方案协同优化.     

两端式自动化立体仓库布局堆垛机调度

针对两端式自动化立体仓库出/入库任务序列的分配方式和堆垛机的调度路径展开了研究。以堆垛机执行出/入库任务的时间为存储效率的评价标准,考虑货物出/入库台的分配问题,建立了单一命令与复合命令两种作业方式并存的堆垛机调度模型。运用涡流搜索算法优化堆垛机的调度路径,获得了堆垛机调度模型的最优解,实现了存储效率的最优化。仿真验证表明,该方法可以有效分配货物的出/入库台,优化堆垛机调度路径,提高仓库的存储效率。