激光宽带加工数值模拟中的热源模型

针对宽带激光表面强化过程,建立了激光宽带热源理论模型.基于有限元软件SYSWELD进行了激光熔凝数值模拟,将模拟计算得到的光斑作用区形貌尺度、三维瞬态温度场分布和热循环曲线进行了对比与分析.42CrMo板材表面激光宽带熔凝的试验验证表明,宽带热源模型得到的热源光斑及"平底锅"状熔凝区截面与实际相符合,熔凝区截面尺寸和试验结果一致,可以获得沿激光扫描方向合理的瞬态熔池分布,试验测定的热循环曲线与模拟值逼近.激光光斑辐照作用使得工件表面经历了一个急剧加热、快速冷却的过程,同已有的其它热源模型相比较,使用宽带热源模型计算得到结果更符合实际,可以准确地模拟激光宽带加工过程.     

基于模糊故障树的水下生产系统可靠性分析

开展基于模糊故障树的水下生产系统可靠性分析。分析水下生产系统的工作原理和结构组成,自上而下建造故障树模型;采取上行法对系统进行定性分析确定最小割集;利用梯形模糊数对系统进行模糊定量分析,得出系统模糊失效概率和基本事件模糊重要度。通过分析结果可找出系统的薄弱环节,对其采取措施进行重点防御保护和定时监测维护,也可指导水下生产系统的优化改进。     

基于MATLAB的自适应模糊PID控制系统研究

以某二阶惯性带有滞后环节模型为研究对象,提出了一种自适应模糊PID控制器,并用MATLAB进行了仿真.理论分析与仿真结果表明,该自适应模糊PID控制较常规PID控制具有良好的控制性能.     

基于CFD技术的旋风分离器减阻性能研究

利用雷诺应力模型对旋风分离器气相流场进行数值模拟研究，在此基础上对安装在旋风分离器排气芯管下口的双进口螺旋减阻装置进行了研究，并通过与直径为205mm的Stairmand旋风分离器和直径为150mm的Bohnet型旋风分离器的试验数据进行比较，结果表明，减阻装置可以使排气管下口切向速度降低，内外漩涡交接面半径明显外移，合理改变旋风分离器内部压力分布，能有效降低旋风分离器的压力损失35％以上。研究结果还表明，旋风分离器数值模拟结果和试验数据吻合较好，应用计算流体动力学（CFD）来研究旋风分离器性能方便且可行。     

基于Pro/MECHANICA环境的机械结构分析及优化设计

在Pro/MECHANICA环境下,对支架模型进行静态分析、灵敏度分析及优化设计,得到了满足优化约束的最佳参数和几何模型.优化结果表明利用Pro/MECHANICA软件可以实现实体建模、结构分析及优化设计的无缝集成,能够提高机械产品结构优化和新产品开发的效率.     

激光选区熔化YSZ陶瓷工艺及内部缺陷研究

初步研究了55~113μm的氧化钇稳定氧化锆陶瓷粉末的激光选区熔化制造工艺,分析了其内部缺陷的形态和分布。结果表明:全陶瓷氧化钇稳定氧化锆粉末可被波长1060~1100 nm激光完全熔化,线功率密度需达到140 J/m。在成形水平方向,微裂纹沿着激光扫描轨迹有序分布,成形堆积方向存在连续有序的宏观裂纹,内部缺陷主要为微裂纹和气孔。     

摩擦系数对等通道转角挤压工艺影响的有限元分析及试验研究

采用ANSYS软件建立了等通道转角挤压有限元模型,对试样与模具接触面间不同摩擦系数条件下的等通道转角挤压过程进行了模拟,获得了摩擦应力、试样与模具内部应力的变化及分布规律。以AZ31镁合金为试验对象,进行了等通道转角挤压试验,将模拟分析结果与试验结果进行了对比。结果表明,等通道转角挤压过程中,试样与模具间的摩擦系数对摩擦应力、试样变形及弹性应力均有重要影响。随着试样与模具接触面摩擦系数的增加,试样与模具表面会产生较大摩擦应力,导致试样与模具内应力分布不均匀。摩擦应力、材料内部应力大小及分布区域随着摩擦系数的增加而增加。     

超声滚压加工对X80管线钢焊接残余应力的影响

建立超声表面滚压加工（ultrasonic surface rolling process,USRP）的三维有限元模型,开发了模拟焊接的移动双椭球热源子程序,利用有限元软件ABAQUS模拟了X80管线钢焊缝不同方向的焊接残余应力,在此基础上叠加USRP的超声振动与静载荷的综合作用,模拟了表面塑形变形、应力和应变,耦合后分析了USRP前后残余应力的变化规律.结果表明,经过USRP处理,X80管线钢表面焊缝区由三向残余拉应力变为三向残余压应力,随着USRP次数的增加,残余压应力数值不断增大,残余应力σ_x,σ_y,σ_z变化规律基本相同.     

空间域与频域结合的FCM红外热像分割方法

由于成像特点及环境干扰,用于工件缺陷检测的红外热像通常较为模糊。为此,将空间域与频域结合的模糊C均值(FCM)聚类算法用于红外热像中缺陷及正常表面的分割。运用多种图像处理方法对原始红外热像进行预处理,将得到的高频图像及其邻域平均图像使用经典FCM聚类算法进行像素灰度的聚类。实验结果表明,该方法的分割效果较好。     

工程教育背景下机械设计基础教学改革研究

为了提高高校近机械类专业学生的培养质量,提高机械设计基础课程的教学效果,有必要深入研究工程教育背景下的机械设计基础课程教学改革.本文结合本校机械设计基础课程教学组的丰富教学经验,采用理论和实践相结合的方法,讨论了机械设计基础课程教学存在的问题,课程教学理念、模式、方法的改革和具体措施.提出的理论密切结合工程实践的课程教学理念、有针对性的教学模式和教学方法的改革和具体措施可切实改善当前机械设计基础课程教学的不足,提高学生的动手能力和创新能力.