复合材料基镂空网壳结构的建模与仿真

为进一步挖掘复合材料构件的轻量化和成型形态等结构特性,提出了突破传统满铺结构的曲面镂空等厚度网壳构件的数学模型,并对其成型表面的形态和效果进行了实验验证.运用三维空间曲面映射法建立笛卡尔参数坐标系,在单位球面上建立并推导了网壳构件曲面测地线弧及测地线交角的高斯第I基本型模型,利用MATLAB对该模型的正交编织算例进行了仿真和构型验证.结果表明:除仿真构件边缘平齐一致性不足外,该仿真构型与预期结果构型轮廓相符.为进一步验证该模型用于实际生产制造的可行性,采用预浸纤维复合材料带为基材,经编织、固化生产出该模型的5×5网壳结构成品试件.该研究为复合材料壳体超轻化且低成本结构成型提供了新思路,可为网壳类结构制件的支撑筋/骨架设计提供建模新方法.     

基于PLC的瓷砖平整度在线检测系统研究

为实现瓷砖平整度的自动在线检测及分级,设计了基于PLC、组态软件和激光位移传感器的瓷砖平整度实时检测分级系统。系统由传送、检测和分级三部分组成。该检测系统采用光学三角法检测技术,通过编码器及PLC的高速计数器功能对移动中的待检测瓷砖的采样位置进行精确定位,使用激光位移传感器对瓷砖表面进行信息采集,经AD转换后在PLC内部按照特定的算法进行平整度运算,以PLC为核心实现瓷砖的分级处理和对设备的整体控制。实验表明该检测系统高效、稳定、可靠。瓷砖平整度检测精度为±0.1 mm,多次同方向检测精度为±0.05 mm,检测速度为每分钟40片,检测准确度可达到95%以上,适用于当前瓷砖生产过程的质量控制。     

内蒙古国有林区北五味子经济林产业开发的实践与探索

内蒙古国有林区依托区域内野生北五味子资源优势，在做好北五味子自然保护区建设的同时，采集野生果实进行选优，开展了苗圃育苗等繁育扩种试验工作并取得成功。文章通过对林区野生北五味子的特性分析和综合效益评价分析，结合林区开发利用野生北五味子的实际情况，提出了林区保护开发利用野生北五味子的具体建议。这对于拓宽林区植物资源产业的发展空间，积极寻求林区转型发展意义重大。     

玻璃钢管体螺纹磨削机器人控制策略研究

针对玻璃钢管体螺纹磨削机器人作业时对力和位置控制的要求,建立了机器人动力学约束模型,通过对磨削力的建模与分析,采用基于自适应算法的阻抗控制方式。该方法基于机器人和工作对象之间相互作用的分析,实时校正力的参考值,保证机械臂末端的实际作用力能够稳定跟踪期望的磨削作用力。这种方法对因外界环境等未知因素而产生的扰动和误差具有良好的鲁棒性,而且计算量小。基于上述方法,建立机械臂系统的动力学控制器。通过磨削仿真证明该方法具有良好的稳定性,能够满足并符合对机器人实时控制的要求。     

基于USB-DSP的开放式运动控制器开发

针对数控技术的发展对运动控制系统的开放性、实时性、加工速度、精确度等性能指标提出了越来越高要求,运用基于前馈补偿的PID控制算法和时间分割插补原理,研究开发了基于USB2．0协议和DSP核心处理芯片的四轴交直流伺服电机运动控制器,并提供了丰富的动态链接库函,支持NURBS插补功能。仿真和实验结果表明,系统设计合理,具有实时性好,跟随误差小,加工精确度高等优点。     

树脂基复合材料内外协同固化工艺仿真与分析

在采用传统内固化工艺对厚壁壳体成型时,内层温度往往不足以满足其固化要求或者加热时间过长,因此通常采用多次缠绕多次固化的成型工艺,耗能高、效率低,不但大大提高了成本,也难以保证产品质量。因此本文提出了内外协同固化新工艺并介绍其原理,建立纤维树脂复合材料厚壁壳体内外协同固化过程的传热模型和固化动力学模型,通过有限元软件ANSYS和APDL语言开发内外协同固化过程数值模拟程序,实现了厚壁壳体内外协同固化过程中温度和固化度的分布及其变化规律的数值模拟研究。对新工艺的数值模拟结果表明,随着外温和预热温度的不断增大,中心节点的温度、固化度和应变波动较大;厚壁壳体内外协同固化的时间很短,是传统固化时间的1/3。     

考虑压力对芯模表面升温过程的数值模拟分析

采用从芯模内部通入水蒸气加热芯模的固化工艺,建立了芯模内部蒸汽流动的动力学模型和芯模的传热模型,基于汽液两相流相变模型和k~ε标准两方程湍流模型,考虑不同压力下芯模的升温过程,使用有限元流体Fluent软件对芯模传热的蒸汽流动和传热过程进行数值模拟,根据仿真结果得到了芯模表面温度分布情况和变化历程,分析了蒸汽流场压力、温度等物理量之间的关系。本研究为热缠绕的工艺实现提供了效率更高的方法,并为蒸汽控制参数提供了理论依据。     

一种基于ISA总线的多轴伺服控制系统的研究

在工业控制计算机ISA总线的硬件结构基础上,成功研制了一种利用智能运动控制芯片LM628和可编程逻辑器件GAL实现的多轴伺服控制系统．该系统集PID控制、12位DAC转换、限位处理、码盘倍频计数、多控制器同时操作等功能于一体．同时开发了基于Windows软件平台的测试软件并以动态链接库的形式完成了底层函数的封装．该系统的采样周期达256μs,控制精确,开放性好,可应用于要求精确位置控制的场合．     

四自由度复合材料回转体缠绕机控制系统

针对传统工控机加板卡式运动控制器在复合材料生产中存在稳定性差、同步控制精度低等问题,采用电子凸轮的位置跟踪方式,建立了回转体数学模型,并给出了丝嘴的运动轨迹,研制了基于嵌入式运动控制器的四自由度复合材料回转体缠绕机控制系统.该系统能够自动完成丝嘴运动轨迹规划及后续G代码生成和输出的功能,提高了系统的可靠性;G代码输出提高了控制系统的开放性;基于电子凸轮的小车、伸臂、纱梳跟随主轴的同步运动控制精度确高、可靠性好,实现了多种规格容器的缠绕成型.